replica-plating test用于证明基因突变是自发的和与环境条件不对应性的3个经典实验之 一。由J.Lederberg夫妇共同完成(1952年)。该培养法是一种通过盖印章的 方式,达到在一系列培养皿平板的相同位置上出现相同遗传型菌落的接种和 培养方法。实验的基本过程见图:把长有数百个菌落的大肠埃希氏菌 (Escherichia coli)母种培养皿倒置于包有一层灭菌丝绒布的木质圆柱体(直径 应略小于培养皿平板)上,使其上均匀地沾满来自母培养皿平板上的菌落,然 后通过这一“印章”把母皿上的菌落完整地一一转接到不同的选择性培养基 平板上,经培养后,对各平板相同位置上的菌落作对比,就可选出适当的突变 型菌株。此法可把母平板上10%~20%量的细菌转移到丝绒布上,并可利用 这一“印章”连续接种8个子培养皿。因此,通过影印接种法,就可从非选择性 条件下生长的微生物群体中分离到过去只有在选择性条件下才能分离到的相 应突变株。
由图可知,首先把大量对链霉素敏感的E.coli K12细胞涂布在不含链霉 素的平板1表面,待其长出密集的小菌落后,用影印法接种到不含链霉素的 平板2上,随即再影印到含链霉素的选择性培养基平板3上。影印的作用是 保证这3个平板上所长出的菌落的亲缘和相对位置保持严格的对应性。经 培养后,在平板3上出现了个别抗链霉素菌落。对培养皿平板2和3进行比 较后,就可在平板2的相应位置上找到平板3上那几个抗性菌落的“孪生兄 弟”。然后把平板2中与此最相近部位上的菌落(实为许多小菌落)挑至不含 链霉素的培养液4中,经培养后,再涂布在平板5上,并重复以上各步骤。上 述1~5操作几经重复,即可做到只要涂上越来越少量的原菌液至培养皿5 和9(相当于①)上,就可出现越来越多的抗性菌落,最终甚至可以得到纯的 抗性菌株细胞群。由上可见,在这一实验中,原始的链霉素敏感株只要通过 1→2→4→5→6→8→9→10→12……的移种和选择序列,也就是说,在根本未 接触过任何一点链霉素的条件下,就可筛选到大量抗链霉素的突变株。通过 这一严格而科学的实验,终于使自发突变论获得了有力的证据。影印平板培 养法不仅在遗传学基础理论的研究中发挥了重要作用,而且在育种实践和其 他研究中也具有重要的应用。
Lederberg的影印平板培养法