2.同步生长(synchronous growth)
设法使群体中的所有细胞尽可能都处于同样细胞生长和分裂周期中,然后分析此群体的各种生物化学特征,从而了解单个细胞所发生的变化。这种通过同步培养而使细胞群体处于分裂步调一致的状态,就称同步生长,图3-11和表3-23对此进行了图示和描述。
获得细菌同步生长的方法主要有两类,其一是通过环境条件来诱导同步性,例如用变换温度、光线或对处于稳定期的培养物添加新鲜培养基等;其二是通过物理学方法从随机的、不同步细菌群体中选择出同步的群体,它一般可用选择性过滤或梯度离心法来达到。在这两类方法中,由于诱导法可能造成与正常细胞循环周期不同的周期变化,所以不及选择法好,
这在生理学研究中尤为明显。
在选择法中根据某些细菌会紧紧地粘附在硝酸纤维微孔滤膜上的原理,设计了一个具体的选择方法:将非同步的细菌液体培养物通过微孔滤膜,让细胞吸附于其上;然后将滤膜反置,再以新鲜培养液滤过。这时,一些未粘牢的细胞先被冲洗掉,接着脱落到培养液中的都是那些新分裂形成的细胞,于是就获得了同步生长。 无论用哪类方法,每次处理后的微生物最多只能进行同步分裂4代,有时仅有一代。这是因为在群体中每个细胞的分裂时间在很大程度上总是不一致的,因而不可能得到永远是同步分裂的培养物。
图3-11 微生物培养初期群体细胞生长同步化的机率