大肠杆菌诱变处理与营养缺陷型筛选

营养缺陷型菌株的筛选步骤和方法
嘿，你知道营养缺陷型菌株是啥不？这玩意儿在科研和生产中可有着大用处呢！那怎么筛选营养缺陷型菌株呢？首先，咱得有个出发菌株，就像要找宝藏得先有个起点一样。

然后通过诱变处理，这就好比给菌株来个大变身，让它可能产生新的特性。

接着进行淘汰野生型，把那些不需要的家伙踢出去。

再进行检出缺陷型，这就像在一堆沙子里找金子，得仔细着呢！注意啊，整个过程中可不能马虎，每一步都得精准操作。

要是弄错了，那可就白忙活啦！
说到安全性，只要操作规范，那基本没啥问题。

稳定性嘛，筛选出来的菌株如果保存得当，那还是挺稳定的。

就像你把宝贝放在一个安全的地方，它就不会轻易丢啦！
那营养缺陷型菌株有啥应用场景呢？在生物制药、食品工业等领域都能大显身手。

它的优势可不少呢！比如可以用来研究代谢途径，就像侦探破案一样，通过它能找到生命的奥秘。

还可以作为遗传标记，帮助我们更好地了解生物的遗传特性。

举个实际案例吧！有个实验室在研究某种抗生素的生产，通过筛选营养缺陷型菌株，大大提高了抗生素的产量。

哇塞，这效果简直太棒了！
所以啊，营养缺陷型菌株的筛选真的很重要。

咱可得好好利用这个强大的工具，为科研和生产做出更大的贡献。

突变与育种
诱变育种——营养缺陷型突变株的筛选
营养缺陷型的筛选方法：
第一步，诱变剂处理；
第二步，淘汰野生型，常用的有抗生素法、菌丝过滤法；
第三步，检出缺陷菌，有夹层培养法、限量补充培养法、检出法和影印接种法；
夹层培养法：先在培养皿底部倒一薄层不含菌的基本培养基，待凝，添加一层混有经诱变剂处理菌液的基本培养基，其上再浇一薄层不含菌的基本培养基，遂成“三明治”状。

经培养后，对首次出现的菌落用记号笔一一标在皿底。

然后，再向皿内倒上一薄层第四层培养基——完全培养基。

再经培养后，会长出形态较小的新菌落，它们多数都是营养缺陷型突变株。

限量补充法：把诱变处理后的细胞接种在含有微量（< 0.01%）蛋白胨的基本培养基平板上，野生型细胞就迅速长成较大的菌落，而营养缺陷型则因营养受限制故生长缓慢，只形成微小菌落。

逐个检出法：把经诱变处理的细胞群涂布在完全培养基的琼脂平板上，待长成单个菌落后，用接种针或灭过菌的牙签把这些单个菌落逐个整齐地分别接种到基本培养基平板和另一完全培养基平板上，使两个平板上的菌落位置严格对应。

经培养后，如果在完全培养基平板的某一部位上长出菌落，而在基本培养基的相应位置上却不长，说明此乃营养缺陷型。

影印平板法：将诱变剂处理后的细胞群涂布在一完全培养基平板上，经培养长出许多菌落。

用特殊工具——“印章”把此平板上的全部菌落转印到另一基本培养基平板上。

经培养
后，比较前后两个平板上长出的菌落。

如果发现在前一培养基平板上的某一部位长有菌落，而在后一平板上的相应部位却呈空白，说明这就是一个营养缺陷型突变株。

大肠杆菌营养缺陷型菌株的诱变和筛选生命科学学院09级生物技术1班余振洋200900140156指导老师：林建群同组者：潘红芳摘要营养缺陷型菌株是微生物遗传学研究中重要的选择标记和育种的重要手段，在发酵工业上有广泛用途。

本实验以大肠杆菌原养型菌株为材料，计划通过诱变得到并筛选出营养缺陷型，从而了解细菌营养缺陷性的获得步骤并掌握氨基酸营养缺陷型的筛选方法和鉴别过程。

关键词营养缺陷，诱变，生长谱测定，大肠杆菌（E.coli）1．引言1.1 营养缺陷型营养缺陷型是指缺乏合成某种对自身生长繁殖所必须的营养物质（氨基酸、维生素、碱基等）的能力的突变型，只能从周围环境或培养基中获得这些物质或其前体物才能正常生长。

由于营养缺陷型不能合成某种末端产物，解除了合成代谢的反馈抑制作用，限量添加所需生长因子克服生长障碍后，可选择性大量合成积累所需的中间代谢产物。

因此，营养缺陷型在工业上有重要的应用价值。

营养缺陷型是由野生型突变产生，营养缺陷型经回复突变恢复野生表型得原养型。

1.2 紫外线诱变紫外线是一种短波光，波长介于100-400nm之间。

紫外线是一种非电离辐射诱变剂，照射物体时可使原子的内层电子能级提高，但不能使原子失去电子。

紫外线是微生物育种中最常用的诱变剂之一。

由于碱基间电子的相互作用，DNA分子在260nm处有最大的紫外吸收峰，因此决定了紫外线诱导细胞发生突变的有效波长为260nm。

15W紫外灯产生的紫外线中，80%集中在260nm左右，诱变效应良好。

低剂量紫外线可诱变获得较多的正突变，高剂量紫外线则易产生大量负突变，但可获得特性明显改变的突变菌株。

紫外线诱发突变的原理是使DNA同一链上的两相邻胸腺嘧啶之间发生交联，形成胸腺嘧啶二聚体。

在DNA复制时，相应核苷酸无法与胸腺嘧啶二聚体配对形成碱基对，DNA复制中断，引起突变。

当细胞中的DNA分子含有大量胸腺嘧啶二聚体时，SOS修复机制被激活，DNA被修复，但包含大量错配的碱基对，从而导致基因突变。

营养缺陷型突变株的筛选一、与营养缺陷突变有关的三类遗传型个体①营养缺陷型：原菌株由于发生基因突变,致使合成途径中某一步骤发生缺陷，失了合成某种代谢产物的能力，必须在培养基中外源补加该物质才能生长，这类突变菌株，叫营养缺陷型突变株，简称营养缺陷型。

②野生型：变异前的原始菌株。

③原养型：营养缺陷型菌株经回复突变或重组后产性的菌株，其营养要求在表型上与野生型相同，表示方法亦同野生型。

二、与筛选营养缺陷型有关的三类培养基①基本培养基：能满足某一菌种的野生型或原养型菌株营养要求的最低成分的合成培养基。

②补充培养基：在基本培养基中有针对性地补加某一种或几种营养成分，以满足相应的营养缺陷型菌株生长需要(其他营养缺陷型仍不能生长)的培养基。

③完全培养基：可满足该菌种各种营养缺陷型菌株营养需要的天然或半合成培养基。

三、筛选营养缺陷型菌株的一般步骤和方法①诱变：变常用紫外线诱变形成大量营养缺陷型菌株。

②淘汰野生型a)抗生素法某些抗生素能杀死生长繁殖着的微生物，而对处于休止状态的微生物无杀伤作用。

如青霉素能抑制细菌细胞壁肽聚糖的生物合成。

b)菌丝过滤法适用于放线菌、霉菌等丝状微生物。

在基本培养基中野生型孢子能萌发长成菌丝体，而营养缺陷型孢子则不生长。

将经诱变处理的孢子接种于液态基本培养基中，振荡培养10h-12h, 使原养型萌发(以肉眼刚能看见菌丝为度)，然后以滤纸、棉花或玻璃过滤漏斗过滤，菌丝被滤除,未萌发的缺陷型孢子能顺利通过,从而达到富集营养缺陷型的目的。

③检出缺陷型的常用方法a)逐个测定法(点种法)：把经诱变处理并淘汰野生型后的菌液在完全培养基上涂布分离,将培养后长出的每一个菌落分别点种在基本培养基和另一个完全培养基上,凡在基本培养基上不能生长而在完全培养基的相应位置上能生长的菌落，表明其为营养缺陷型。

b)夹层培养法：经诱变处理后的菌液，稀释后与基本培养基混匀并倾入平板中，待凝固后，再加上一层不含菌的基本培养基。

简述营养缺陷型菌株的筛选方法营养缺陷型菌株是指在一定条件下，无法自主合成某些生物活性物质而需要外源性提供的菌株。

这类菌株在微生物研究和应用中具有重要意义。

本文将介绍几种常用的营养缺陷型菌株的筛选方法。

1. 选择基质筛选法选择基质筛选法是一种简单直接的筛选方法。

首先，根据所需筛选菌株的营养缺陷特点，选择一种含有该营养物质的基质。

然后，将待筛选的菌株接种于这种基质上进行培养。

如果菌株能够生长、繁殖，说明其具有该营养物质的合成能力；如果菌株无法生长、繁殖，说明其存在该营养物质的缺陷。

通过这种方法可以初步筛选出营养缺陷型菌株。

2. 诱变筛选法诱变筛选法是通过诱变剂对菌株进行处理，使其发生突变，进而筛选出营养缺陷型菌株。

常用的诱变剂有化学物质和物理因素。

化学物质如亚硝酸钠、硝酸钠等，物理因素如紫外线、γ射线等，这些诱变剂能够引起菌株的DNA发生突变。

在诱变后，将菌株接种到无法自主合成某种生物活性物质的培养基上，观察其生长情况。

如果菌株能够生长、繁殖，说明其突变后具有该物质的合成能力丧失，从而可以筛选出营养缺陷型菌株。

3. 基因敲除筛选法基因敲除筛选法是通过遗传工程手段将特定基因从菌株中删除，以筛选出营养缺陷型菌株。

首先，通过PCR扩增的方法获得待敲除基因的DNA片段，并引入到质粒载体中。

然后，将质粒载体导入到目标菌株中，经过转化或转染等方式使其取得该质粒。

接下来，通过选择性培养基筛选，以抗生素等为筛选标记，筛选出已经发生基因敲除的菌株。

最后，通过基因测序等方法验证所得菌株中目标基因已经被成功敲除，从而得到营养缺陷型菌株。

4. 遗传重组筛选法遗传重组筛选法是通过基因重组技术将特定基因导入到菌株中，使其能够合成原本无法自主合成的物质。

首先，将目标基因与适当的表达载体连接，并经过酶切、连接等操作获得重组质粒。

然后，将重组质粒导入到宿主菌株中，使其取得重组质粒。

最后，通过选择性培养基等筛选方法，筛选出成功获得目标基因的菌株。

营养缺陷型菌株的筛选采用辐射，化学试剂等因素处理细菌，以提高其变异几率，关键步骤是进行营养缺陷型微生物的筛选工作，营养缺陷型是指通过诱变产生的，由于发生了丧失某酶合成能力的突变，因而只能在加有该酶合成产物的培养基中才能生长的突变株。

营养缺陷型的筛选与鉴定涉及下列几种培养基：基本培养基（MM，符号为[-]）是指仅能满足某微生物的野生型菌株生长所需的最低成分的合成培养基。

完全培养基(CM，符号为[+])是指可满足某种微生物的一切营养缺陷型菌株的营养需要的天然或半合成培养基。

补充培养基（SM，符号为[A]或[B]等）是指在基本培养基中添加某种营养物质以满足该营养物质缺陷型菌株生长需求的合成或半合成培养基。

营养缺陷型菌株不仅在生产中可直接作发酵生产核苷酸、氨基酸等中间产物的生产菌，而且在科学实验中也是研究代谢途径的好材料和研究杂交、转化、转导、原生质融合等遗传规律必不可少的遗传标记菌种。

营养缺陷型的筛选一般要经过诱变、淘汰野生型、检出和鉴定营养缺陷型四个环节。

现分述如下：第一步，诱变剂处理：与上述一般诱变处理相同。

第二步，淘汰野生型：在诱变后的存活个体中，营养缺陷型的比例一般较低。

通过以下的抗生素法或菌丝过滤法就可淘汰为数众多的野生型菌株即浓缩了营养缺陷型。

抗生素法有青霉素法和制霉菌素法等数种。

青霉素法适用于细菌，青霉素能抑制细菌细胞壁的生物合成，杀死正在繁殖的野生型细菌，但无法杀死正处于休止状态的营养缺陷型细菌。

制霉菌素法则适合于真菌，制霉菌素可与真菌细胞膜上的甾醇作用，从而引起膜的损伤，也是只能杀死生长繁殖着的酵母菌或霉菌。

在基本培养基中加入抗生素，野生型生长被杀死，营养缺陷型不能在基本培养基中生长而被保留下来。

菌丝过滤法适用于进行丝状生长的真菌和放线菌。

其原理是：在基本培养基中，野生型菌株的孢子能发芽成菌丝，而营养缺陷型的孢子则不能。

通过过滤就可除去大部分野生型，保留下营养缺陷型。

第三步，检出缺陷型：具体方法很多。

紫外诱变选育大肠杆菌营养缺陷型菌株的研究作者：宁祎李基丽道吉吉王春台刘新琼来源：《安徽农学通报》2016年第15期摘要：营养缺陷型是一种生化突变株，它的出现是由基因突变引起的。

营养缺陷型菌株在遗传学、食品生物技术、微生物代谢等领域的研究中均具有重要作用，另外它还是研究基因的结构与功能的常用材料。

该研究以大肠杆菌（Escherichia coli）菌株DH5a为实验材料，利用紫外线（uv）对其进行诱变，并且采用青霉素法浓缩营养缺陷型细菌，采用逐个测定法检出营养缺陷型，利用生长谱法对缺陷型菌株进行鉴定、分析，得到了4株稳定的营养缺陷型突变株，分别为赖氨酸、组氨酸、精氨酸和嘧啶营养缺陷型菌株。

关键词：大肠杆菌；营养缺陷型；紫外诱变微生物是遗传学研究中常用的材料，常用多种方法诱发其基因突变进行遗传育种，并且突变频率远远超过自发突变。

诱变剂主要包括物理诱变剂和化学诱变剂两大类，物理诱变剂有紫外线、X-射线、γ射线、a射线，微生物诱变中常用紫外线（uv）进行物理诱变。

DNA对紫外线有强烈的吸收作用，尤其是碱基中的嘧啶，紫外线能使同链DNA分子的相邻嘧啶间形成胸腺嘧啶二聚体，结构发生改变，阻碍碱基正常配对，阻碍DNA的复制或引起碱基排列顺序的变化，导致遗传基因发生变异，从而产生突变或死亡。

大肠杆菌由于其结构简单，遗传背景已研究清楚，是遗传学和分子生物学研究的极好材料。

大肠杆菌紫外诱变和营养缺陷型菌株的选育，是遗传学实验中的一个重要实验，通常情况下在本科生课堂开设该实验，按照传统的方法，很难得到理想的实验结果。

为此，笔者在多年教学的实践基础上，摸索出了一套成熟的实验方法，能够得到稳定的营养缺陷型菌株。

1.材料与方法1.1出发菌种大肠杆菌（Escherichia coli）菌株：DH5a。

1.2培养基肉汤液体培养基：牛肉膏5g，蛋白胨10g，NaCl 5g，超纯水1 000mL，pH7.2，0.103 5mPa高压灭菌15min。

大肠杆菌营养缺陷型菌株的筛选陈瑞州201110424108一.实验原理以微生物为材料的遗传学研究中，用某些物理因素或化学因素处理细菌，使基因发生突变，丧失合成某一物质（如维生素）的能力，因而它们不能在基本培养基上生长，必须补充某些物质才能生长。

这样从野生型经诱变筛选得到的菌株称为营养缺陷型。

常用的诱变法是紫外线照射诱变法。

但是，经处理后的细菌，缺陷型还是相当少的，必须设法淘汰野生型细菌。

因为抗生素能杀死生长的细菌而对不生长的细菌没影响，而缺陷型菌株在基本培养基中不能生长，由此通过含有抗生素的基本培养基即可淘汰野生型细菌，保留缺陷型细菌。

把经过浓缩的缺陷型菌液接种在完全培养基上，待长出菌落后，将每一菌落分别接种在基本培养基和完全培养基上，凡是在基本培养基上不长，而在完全培养基上生长的菌落就是营养缺陷型。

二.实验材料大肠杆菌K12的野生型菌株大肠杆菌三.实验器具和药品1.用具：灭菌培养皿（9cm），灭菌三角瓶（150ml），灭菌离心管。

2.培养基1)肉汤液体培养基：牛肉膏0.5g，蛋白胨1g，NaCl0.5g，蒸馏水100ml，Ph7.2，高压灭菌15磅/英寸2 15分钟。

2)肉汤液体培养基（2E）：牛肉膏0.5g，蛋白胨1g，NaCl0.5g，蒸馏水50ml，Ph7.2，高压灭菌锅15磅/英寸215分钟。

3)基本液体培养基：葡萄糖2g，蒸馏水98ml，pH7.0，高压灭菌8磅/英寸2 30分钟4)基本固体培养基：琼脂2g，基本液体培养基100ml，pH7.0，高压灭菌8磅/英寸2 30分钟。

5)无N基本液体培养基：K2HPO40.7g，KH2PO40.3g，柠檬酸钠·3H2O 0.5g，MgSO4·7H2O 0.01g，葡萄糖2g，蒸馏水100ml，Ph7.0，高压灭菌8磅/英寸230分钟。

6)2N基本液体培养基：K2HPO40.7g，KH2PO40.3g，柠檬酸钠·3H2O 0.5g，MgSO4·7H2O0.01g，(NH4)2SO4 0.2g，葡萄糖2g，蒸馏水100ml，Ph7.0，高压灭菌8磅/英寸2 30分钟。

大肠杆菌营养缺陷型菌株的筛选一、实验原理在以微生物为材料的遗传学研究中，用某些物理因素或化学因素处理细菌，使基因发生突变，丧失合成某一物质(如氨基酸、维生素、核苷酸等)的能力，因而它们不能在基本培养基上生长，必须补充某些物质才能生长。

这样从野生型经诱变筛选得到的菌株，称为营养缺陷型。

筛选营养缺陷型菌株必须经过以下几个步骤:诱变处理、淘汰野生型、检出缺陷型、鉴定缺陷型。

由于本实验是以大肠杆菌为材料，所以根据细菌的特性分别说明筛选的步骤。

诱变剂的作用主要是提高突变频率，它分为物理和化学的二类。

物理诱变剂常用的有X射线、紫外线、快中子、γ射线等诱变处理首先是选择诱变剂，微生物诱变中最常用的物理诱变剂是紫外线。

诱变剂所处理的微生物，一般要求呈单核的单细胞或单孢子的悬浮液，分布均匀，这样可以避免出现不纯的菌落。

用于诱变处理的微生物一般处于对数生长期，那时的细菌对诱变剂的反应最灵敏。

2诱变处理必须选择合适的剂量，剂量的表示有二种，绝对剂量和相对剂量。

绝对剂量的单位以尔格/cm表示，一般用相对剂量。

相对剂量与三个因素有关，这三个因素是:诱变源和处理微生物的距离，诱变源(紫外灯)的功率，以及处理的时间。

前二个因素是固定的，所以通过处理时间控制诱变剂量。

各种微生物的处理最适剂量是不同的，须经预备实验确定。

经处理以后的细菌，缺陷型还是相当少的，必须设法淘汰野生型细胞，提高营养缺陷型细胞所占比例，以达到浓缩缺陷型的目的。

细菌中常用的浓缩法是青霉素法。

青霉素是杀菌剂，它只杀死生长的细胞，对不生长的细胞没有致死作用。

所以在含有青霉素的基本培养基中野生型能长而被杀死，缺陷型不能长被保存得以浓缩。

检出缺陷型的方法有逐个测定法、夹层培养法、限量补给法、影印培养法。

这里主要以逐个测定法为例进行说明。

把经过浓缩的缺陷型菌液接种在完全培养基上，待长出菌落后将每一菌落分别接种在基本培养基和完全培养基上。

凡是在基本培养基上不能生长而在完全培养基上能长的菌落就是营养缺陷型。

试述诱变育种的一般原则及营养缺陷型的筛选过程
一般原则：
诱变育种是指通过物理、化学或生物手段引起基因突变然后筛选出有利基因表现的方法。

其一般原则包括如下几个方面：
1. 选择适宜的诱变剂：诱变剂直接影响DNA结构和功能，选择适宜的诱变剂可以增加其突变效果，常用的诱变剂有辐射、化学物质、基因工程等。

2. 突变种群的筛选：通过筛选突变种群，筛选出具有遗传改进性状的重要突变体。

3. 遗传变异效应的评价：对诱变后的种群进行管理和观察，选择具有遗传增强、优异/适应性强的突变株系及F2代等。

营养缺陷型的筛选过程：
营养缺陷型的育种是在特定环境和条件下对营养成分缺乏类型的株系进行改良，以提高其抗性和适应性。

常见的筛选过程包括以下几个方面：
1. 筛选原料材料：选择易于产生营养缺陷株系的植物材料。

2. 施肥处理：调控不同养分之间的比例、量和时间，诱发株系营养缺乏响应。

3. 筛选高产、优质的株系：对不同种类的株系进行筛选，选择与原种群相比，产量、品质和营养成分具有明显提高的种类。

4. 选优复制：选取高产、优质的株系进行繁殖和传承，最终得到具有营养改良的新品种。

适用表解法概括一下营养缺陷型菌株的主要步骤和方法以下是营养缺陷型菌株筛选的主要步骤和方法：
1. 诱变处理：使用诱变剂处理细菌，使其发生基因突变。

这一步通常与一般的诱变处理相同。

2. 淘汰野生型：通过特定的方法淘汰野生型菌株，如抗生素法和菌丝过滤法。

抗生素法能够杀死野生型菌株，达到浓缩营养缺陷型菌株的目的。

菌丝过滤法则利用野生型菌株和营养缺陷型菌株在孢子发芽成菌丝方面的差异，通过滤孔较大的檫镜纸过滤，除去大部分野生型菌株，从而达到浓缩营养缺陷型菌株的目的。

3. 检出缺陷型：通过特定的方法检出营养缺陷型菌株，如夹层培养法、限量补充培养法和逐个检出法等。

4. 鉴定缺陷型：利用生长谱法对检出的缺陷型进行鉴定，确认其营养缺陷性。

这些步骤和方法仅供参考，请注意在实际操作时还需要考虑各种因素。

同时建议阅读微生物学相关书籍或请教专业人士，获取更准确的信息。

一、实验目的1. 理解细菌营养缺陷型突变株的选育原理。

2. 学习并掌握细菌氨基酸营养缺陷型的诱变和筛选方法。

3. 通过实验，提高微生物学实验操作技能。

二、实验原理细菌的营养缺陷型是由于基因突变导致细菌丧失合成某些物质（如氨基酸、维生素、核苷酸等）的能力，因而它们不能在基本培养基上生长，必须补充相应的物质才能生长。

本实验以大肠杆菌为材料，通过紫外线诱变处理，筛选出氨基酸营养缺陷型突变株。

三、实验材料与试剂1. 实验材料：大肠杆菌野生型菌株。

2. 试剂：牛肉膏-蛋白胨培养基、基本培养基、紫外线照射装置、无菌水、青霉素、氨基酸（L-亮氨酸、L-异亮氨酸、L-苏氨酸等）。

四、实验方法1. 诱变处理：将野生型大肠杆菌接种于牛肉膏-蛋白胨培养基中，37℃培养过夜。

取适量菌液，以无菌水稀释至一定浓度，置于紫外线照射装置下，分别照射10S、20S、30S、40S、50S、60S。

照射过程中，注意控制紫外线强度，避免过强或过弱。

2. 培养：将照射后的菌液分别涂布于牛肉膏-蛋白胨培养基上，37℃培养过夜。

3. 筛选：配置基本培养基，添加L-亮氨酸、L-异亮氨酸、L-苏氨酸等氨基酸，使其浓度分别为0.1g/L、0.2g/L、0.5g/L。

将培养过夜的菌落分别接种于上述培养基上，37℃培养过夜。

4. 挑取：观察菌落生长情况，挑取在基本培养基上不生长，而在添加相应氨基酸的培养基上生长的菌落，即为氨基酸营养缺陷型突变株。

五、实验结果与分析1. 诱变处理：经过紫外线照射，部分菌落出现变异，生长形态、大小等发生变化。

2. 筛选：在添加L-亮氨酸的培养基上，部分菌落生长不良；在添加L-异亮氨酸的培养基上，部分菌落生长良好；在添加L-苏氨酸的培养基上，部分菌落生长不良。

这说明部分菌落具有氨基酸营养缺陷。

3. 挑取：挑取在基本培养基上不生长，而在添加L-异亮氨酸的培养基上生长的菌落，进行进一步鉴定。

六、实验结论1. 通过紫外线诱变处理，成功筛选出大肠杆菌的氨基酸营养缺陷型突变株。

“ARTP诱变筛选大肠埃希氏菌营养缺陷型”虚拟仿真实验的构建1. 引言1.1 研究背景大纲中关于【研究背景】的内容如下：在当前全球范围内，大肠埃希氏菌的感染已经成为一种严重的公共卫生问题。

大肠埃希氏菌可引起多种疾病，包括腹泻、溃疡性结肠炎和溶血性尿毒症综合征等。

由于营养缺陷型大肠埃希氏菌的感染引起的病情较为严重，治疗难度也较大。

研究营养缺陷型大肠埃希氏菌的特征和治疗方法显得尤为重要。

目前，利用ARTP诱变筛选技术对大肠埃希氏菌进行筛选已经成为一种有效的方法。

ARTP诱变技术可以诱发大肠埃希氏菌的遗传变异，从而获得新的菌株，并通过筛选确定具有特定特征的菌株。

虚拟仿真实验是一种新兴的实验方法，通过计算机模拟技术，对实验进行虚拟化操作，可以加速实验的进展并降低实验成本。

将虚拟仿真技术应用于大肠埃希氏菌的营养缺陷型研究具有重要的意义和广阔的应用前景。

1.2 研究目的研究目的是为了利用ARTP诱变技术筛选出大肠埃希氏菌的营养缺陷型菌株，并通过虚拟仿真实验来探究其生长特性和适应能力。

通过这一研究，我们旨在深入了解大肠埃希氏菌的代谢途径及营养需求的变化，为进一步探讨其在生物学意义、食品工业和医学领域的应用提供理论基础。

本研究还旨在探索ARTP诱变技术在筛选特定营养缺陷型菌株中的有效性和实用性，为微生物学领域的研究提供新的思路和方法。

通过本研究，我们希望为大肠埃希氏菌的应用研究提供更为宝贵的实验数据和理论支持，为相关领域的科研工作作出贡献。

1.3 研究意义大肠埃希氏菌是一种常见的细菌，在食品安全和公共卫生领域具有重要意义。

营养缺陷型大肠埃希氏菌的存在给人们带来了一定的健康隐患。

了解营养缺陷型大肠埃希氏菌的特性，并通过诱变筛选方法寻找新的控制措施，对于预防和控制大肠埃希氏菌引发的疾病具有重要的意义。

本研究旨在利用ARTP诱变筛选技术，通过虚拟仿真实验的构建，对营养缺陷型大肠埃希氏菌进行筛选和鉴定。

通过这种方法，我们可以快速、有效地筛选出具有潜在危害的菌株，并对其进行进一步的分析和研究。

“ARTP 诱变筛选大肠埃希氏菌营养缺陷型”虚拟仿真实验的构建摘要：“ARTP 诱变筛选大肠埃希氏菌营养缺陷型”虚拟实验教学项目的课程软件基于安全、成熟、易用、高性能、先进的虚拟仿真平台架构进行构建。

项目具有“实验内容涵盖诱变育种全周期”“避免不良实验结果影响后续实验”“有效缩短实际实验周期”等优势。

虚拟实验过程由“虚拟环境+虚拟仪器+虚拟试剂”构成。

实验包含4大模块，诱变处理、营养缺陷型浓缩、营养缺陷型检出、营养缺陷型鉴定以及6个主要操作步骤及29个具体操作步骤。

学生可通过自主式、案例式的在线学习，掌握等离子体（ARTP ）诱变技术的基本原理；学习营养缺陷型菌株的概念及重要意义；学习了解营养缺陷型菌种筛选、鉴定的原理及常用方法；系统学习、掌握通过ARTP 技术诱变大肠杆菌并筛选、鉴定其营养缺陷型的方法及操作等实验目的。

关键词：微生物学；虚拟仿真；常压室温等离子体；诱变育种中图分类号：G642.423文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2020）01-0387-03收稿日期：2019-01-28基金项目：山东省高等教育名校建设工程项目（鲁教高字〔2011〕14号）；山东省高水平应用型立项建设专业（群）项目（鲁教高字〔2016〕11号）；齐鲁工业大学（山东省科学院）校级教研项目（201648）；齐鲁工业大学（山东省科学院）专业核心课程建设项目（2016H07）；中国轻工业联合会教育工作分会课题（QGJY2019030）作者简介：郝鲁江（1972-），男（汉族），山东烟台人，博士，副教授，研究方向：微生物学教育研究。

为贯彻落实《教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见》（教高[2012]4号）精神，根据《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》，开展国家级虚拟仿真实验教学中心建设工作，教育部自2013年起建设1500个国家级虚拟仿真实验教学中心。

教育信息化程度是评价高校办学质量的重要指标，教学资源的建设，尤其是软件的开发和建设，也是名校建设的重中之重，《齐鲁工业大学十三五发展规划（草案）》将发展教学资源建设，筹备国家虚拟仿真实验教学中心列为教改的重要工作。

“ARTP诱变筛选大肠埃希氏菌营养缺陷型”虚拟仿真实验的构建虚拟仿真技术是一种基于计算机模拟和虚拟现实技术的实验教学方法，可以使学生在虚拟环境中完成实验操作和观察现象，从而达到实验教学的效果。

在生物科学领域，虚拟仿真实验可以帮助学生更好地理解生物学知识，培养其实验操作技能和分析问题的能力。

本文将介绍一种基于虚拟仿真技术的实验教学方法——“ARTP诱变筛选大肠埃希氏菌营养缺陷型”虚拟仿真实验的构建。

一、实验背景大肠埃希氏菌是一种致命的病原菌，能够引起人畜的肠道感染和肠道疾病。

在实验室条件下，研究人员通过诱变筛选大肠埃希氏菌营养缺陷型，可以对菌株进行改良，提高其对抗外界环境的能力，从而降低其致病性。

二、实验目的通过“ARTP诱变筛选大肠埃希氏菌营养缺陷型”虚拟仿真实验，让学生了解诱变技术和大肠埃希氏菌的营养缺陷型，掌握实验操作流程和技能，培养其实验操作能力和问题分析能力。

三、实验内容1. 实验原理（1）ARTP诱变技术：ARTP（Atmospheric and Room Temperature Plasma）是一种将微生物直接暴露于等离子体环境中的诱变技术，能够有效地诱变细菌基因组，产生大量的突变体。

（2）大肠埃希氏菌营养缺陷型：指在一定条件下通过诱变技术引起了大肠埃希氏菌的营养代谢异常，使其在特定培养基上生长缺陷，从而达到筛选营养缺陷型的目的。

2. 实验步骤（1）培养基准备：制备大肠埃希氏菌的培养基，如Luria-Bertani（LB）培养基。

（2）诱变处理：将大肠埃希氏菌悬浮液暴露于ARTP诱变装置中的等离子体环境中，进行诱变处理。

（3）分离筛选：将诱变后的大肠埃希氏菌悬浮液均匀涂布在LB培养基表面，培养并观察出现的营养缺陷型菌落。

（4）鉴定确认：对筛选出的营养缺陷型菌落进行鉴定确认，验证其在特定培养基上的生长缺陷。

3. 实验要求（1）模拟ARTP诱变过程，让学生了解诱变技术的原理和流程。

（2）模拟大肠埃希氏菌营养缺陷型的筛选过程，让学生掌握实验操作流程和技能。