Ⅰ 微生物是怎麼樣被克隆的
在微生物界，克隆現象是相當普遍的，如單細胞生物和多細胞生物體中細胞的簡單分裂等。微生物的克隆技術也不復雜。一般來說，微生物的生長需要大量的水分，需要較多地供給構成有機碳架的碳源，構成含氮物質的氮源，其次還需要一些含磷、鎂、鉀、鈣、鈉、硫等的鹽類以及微量的鐵、銅、鋅、錳等元素。不同的微生物對營養物質的要求有很大的差異。有些微生物是「雜食性」的，可以用各種不同物質作為營養；有的微生物可以利用化學成分比較簡單的物質，甚至可以在完全無機的環境中生長發育，從二氧化碳、氨及其他無機鹽類合成它們的細胞物質。另外，有些微生物則需要一些現成的維生素、氨基酸、嘌呤鹼及其他一些有機化合物才能生長。
微生物細胞培養的方式又分為許多類型。所謂表面培養使用的是固體培養基，細胞位於固體培養基的表面，這種培養方式多用於菌種的分離、純化、保藏和種子的制備。表面培養法多用在微生物學家的實驗室中，這是因為雖然表面培養操作簡便，設備簡單，但也存在一些缺點，例如不易保持培養環境條件的均一性。
一般來說，表面培養的方法是：將含有許多微生物的懸浮液稀釋到一定比例後，接種到瓊脂培養基的固本斜面上，經保溫培養，可以得到單獨孤立的菌落。這種單獨的菌落可能是由單一細胞形成，因而獲得純種細胞系。生長在斜面上的菌體，在4℃下可以保藏3～6個月。青黴素最初投入工業生產的時候，就是採用這種表面培養法。
微生物細胞培養如果實行工業化，靠表面培養提供足夠的生長表面是很困難的。就以青黴素來說，如果採用表面培養方法生產1千克青黴素就需要100萬個容積為1升的培養瓶。這需要消耗大量的人力、能量和培育空間。所以在工業生產上，表面培養法很快被深層培養法所取代。
深層培養是一種適用於大規模生產的培養方式。採用深層培養法易於獲得混合均一的菌體懸浮液，從而便於對系統進行監測控制。同時，深層培養法也容易放大到工業規模。深層培養法基本上克服了表面培養法的缺點，成為大量培養微生物的一個重要方法。在深層培養中，菌體在液體培養基中處於懸浮狀態，空氣中的氧氣通過通氣裝置傳入到細胞。
實驗室里的小型分批深層培養，常採用搖瓶。將搖瓶瓶口封以多層紗布或用高分子濾膜以阻止空氣中的雜菌或雜質進入瓶內，而空氣可以透過瓶塞進入瓶內供菌體呼吸之用，搖瓶內盛培養基，經滅菌後接入菌種，然後，在搖床上保溫振盪培養。搖瓶培養法是實驗到獲取菌體的常用方法，也用做大規模生產的種子培養。
另外，要實現工業上的微生物細胞自動化培養還需要實行連續培養，這是因為隨著微生物的活躍生長，營養物不斷消耗，有害的代謝產物不斷積累，對數生長期不可能長期維持。所以，在連續培養中，需要控制營養物濃度和培養條件，從而將微生物細胞的生長維持在對數生長期不變。根據控制方式的不同，連續培養可分為恆濁法和恆化法兩種。此外，還可以實行中間補料培養法，即當分批培養達到一定程度後，連續或間斷加入培養基，而使培養物中的限制性基質和菌體濃度等基本維持不變。
在微生物細胞培養中，不能不提到同步培養法。在同步培養法中，通過控制環境條件，使細胞生長處於相同階段，使得所有細胞同時進行分裂，即保持培養中的細胞處於同一生長階段。同步培養法有利於了解單個微生物細胞和整個細胞群的生長或生理特性。
此外，通過對微生物生長和生理的深刻了解，可以使用一個培養罐來同時培養兩個或兩個以上的微生物細胞。在混合培養條件下，微生物之間存在各種關系。一種是互不相干，一種微生物細胞的生長不因另一種微生物細胞的存在而改變，如鏈球菌和乳酸桿菌的恆化培養。另一種是互生關系，兩種菌相互提供對方生長所需的營養物質或消耗其生長抑制劑。例如，一種假單胞菌依賴甲烷作為其唯一碳源和能源，在有一種生絲微菌存在時，生長更好，前者生長時產生的甲醇對其生長和呼吸有逆製作用，而生絲微菌能消耗甲醇而消除抑制。還有，如細菌可以產生酶來分解抗生素，使其同伴能夠生長。還有的細菌產生的化合物為其同伴的碳源或能源，而有利於同伴的生長。這也許就像是人類間的「助人為樂」吧。