本書將微生物學實驗分為基礎實驗、綜合提高實驗和研究創(chuàng)新實驗三個階段;A實驗21個,以研究課題的形式安排實驗內(nèi)容和順序,使所有的基礎實驗連貫成一個科學探究課題,編寫主線為: 培養(yǎng)基的配制及滅菌;土壤四大類微生物的培養(yǎng)計數(shù)、分離純化;分離放線菌、酵母菌和霉菌的形態(tài)鑒定; 分離細菌的形態(tài)鑒定、生長曲線、營養(yǎng)需求、生長控制、生理生化特征、16S rDNA鑒定; 微生物菌種保藏。綜合提高實驗16個,分別是與農(nóng)業(yè)、環(huán)境、食品、醫(yī)藥相關的小型研究課題。研究創(chuàng)新實驗示例1個。
本書將微生物學實驗分為基礎實驗、 綜合提高實驗和研究創(chuàng)新實驗三個階段。 基礎實驗21 個, 以研究課題的形式安排實驗內(nèi)容和順序, 使所有的基礎實驗連貫成一個科學探究課題, 編寫主線為: 培養(yǎng)基的配制及滅菌; 土壤四大類微生物的培養(yǎng)計數(shù)、 分離純化; 分離放線菌、 酵母菌和霉菌的形態(tài)鑒定; 分離細菌的形態(tài)鑒定、 生長曲線、 營養(yǎng)要求、 生長控制、 生理生化特征、16SrDNA 鑒定一直到菌種保藏。 綜合提高實驗16 個, 分別是與農(nóng)業(yè)、 環(huán)境、 食品、 醫(yī)藥相關的小型研究課題。 研究創(chuàng)新實驗示例1 個。本書的很多實驗內(nèi)容和實驗環(huán)節(jié)為編者原創(chuàng)或改進, 可操作性很強, 可供理工農(nóng)林醫(yī)等高校的生物科學、 生物技術(工程)、 生物制藥、 藥學、 農(nóng)學、 環(huán)境科學、 食品科學等專業(yè)學生使用。
加強對學生創(chuàng)新探究能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為我國高等教育教學改革的重點,而實驗教學則是培養(yǎng)和提高學生創(chuàng)新探究能力的重要環(huán)節(jié),探究性教學更是成為高校實驗教學改革的潮流。微生物學實驗課程往往在大一、大二等低年級開設,該階段的學生缺乏探究性教學所需的科研素養(yǎng)與知識儲備,直接開展探究性實驗存在一定的難度。編者根據(jù)多年的課程教學探索與實踐,在編寫時采用三段三層漸進式探究的總體結構,將微生物學實驗內(nèi)容分為基礎、綜合提高和研究創(chuàng)新三個階段(層次)。其中,基礎實驗以研究課題的形式安排實驗內(nèi)容和順序,使所有的基礎實驗連貫成一個科學探究課題,該階段側重微生物的基本操作技術; 綜合提高階段的實驗是一些小型研究課題,該階段強調(diào)操作技能的綜合應用; 研究創(chuàng)新階段則組織學生進行實戰(zhàn)創(chuàng)新研究。
教材整體編寫秉持必需、夠用、適當提升挑戰(zhàn)度的原則,忽略一般高校無法開設的實驗內(nèi)容(如厭氧培養(yǎng)、免疫學技術等),適度地增加必修部分的創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度,以期集中力量培養(yǎng)學生扎實的基礎知識和基本的操作技能,同時培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
本教材從以下3個方面進行了優(yōu)化。
1. 內(nèi)容上的優(yōu)化
(1) 基礎實驗部分?紤]到新高考政策下有些學生沒有光學顯微鏡操作基礎,增加了光學顯微鏡的使用實驗為第一個實驗項目; 增加了技術升級的細菌的電鏡觀察和應用性很強的生長譜法測定微生物的營養(yǎng)需求實驗項目; 增加了物理因素對微生物生長的影響與藥物和生物因素對微生物生長的影響(抑菌實驗)實驗項目,對影響微生物生長的3個因素進行了探索研究。
(2) 綜合提高實驗部分。增加了產(chǎn)氨基酸抗反饋調(diào)節(jié)突變株的篩選大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提取和電泳檢測大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備和轉化水中生化需氧量(BOD)的測定泡菜發(fā)酵及亞硝酸含量的測定5個反映現(xiàn)代生物技術、發(fā)酵菌種選育及體現(xiàn)理 農(nóng)工 農(nóng)交叉融合的綜合應用型實驗項目。
2. 將數(shù)字資源以二維碼的形式嵌入教材
(1) 微生物學實驗有一套規(guī)范的操作技術,編者制作了相應的微生物學實驗的操作技術視頻,方便學生模仿和練習;繪制了每個操作技術的思維導圖,并標注了關鍵步驟和注意事項,有利于提高學生的實驗成功率。
(2) 自主開發(fā)了可供多個專業(yè)選擇的淀粉酶產(chǎn)生菌的分離、篩選與鑒定虛擬仿真實驗項目(包括3個模塊的手機版),可供學生隨時隨地利用碎片化時間進行操作和練習。
(3) 根據(jù)實驗的需要,嵌入3D動畫、視頻說明、實驗課件、實驗圖像、拓展資料、習題解答等數(shù)字資源,將傳統(tǒng)教材與數(shù)字化拓展資源有機結合。
3. 具體實驗內(nèi)容的改進
在具體實驗內(nèi)容中,本書增加了示意圖、模式圖、流程圖、框架圖等圖像來直觀地說明概念和過程,有的實驗還增加了多種操作方法,供不同實驗條件的學校選用。
在本書三段三層漸進式探究實驗設計中,基礎階段的課題與實際應用相關,綜合提高階段的課題分別與農(nóng)業(yè)、環(huán)境、食品、醫(yī)藥相關,不同學校和專業(yè)可根據(jù)需求進行選擇; 研究創(chuàng)新階段的課題與教師的科研項目或?qū)W生感興趣的微生物學問題相關。通過實用性、專業(yè)性、前沿性和趣味性的課題增強學生的興趣,激發(fā)學生的探究熱情,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和應用能力。
本書參考了大量國內(nèi)外優(yōu)秀微生物學教材、微生物學實驗教材和相關資料,紹興文理學院的沈國娟老師、王炎鋒老師、董華平老師,河北衡水學院的侯曉杰老師、王茜老師、王倩老師均參與了本書的校對工作,編者在此一并致以誠摯的謝意!
由于編者能力和水平有限,本書難免有不當之處,敬請廣大專家、同仁和讀者批評指正,謝謝!
尹軍霞
2024年9月
實驗須知
Ⅰ基 礎 實 驗
實驗一光學顯微鏡的使用
實驗二培養(yǎng)基的配制
實驗三滅菌物品的準備及滅菌
實驗四土壤中細菌、放線菌、酵母菌及霉菌的分離純化與計數(shù)
實驗五細菌的簡單染色及形態(tài)觀察
實驗六細菌的革蘭氏染色
實驗七細菌的芽孢、莢膜、鞭毛染色及運動性觀察
實驗八細菌的電鏡觀察
實驗九微生物細胞大小的測定
實驗十放線菌的形態(tài)結構觀察
實驗十一酵母菌的形態(tài)觀察及死活細胞的鑒別
實驗十二微生物的顯微鏡直接計數(shù)法
實驗十三霉菌的形態(tài)結構觀察
實驗十四細菌生長曲線的測定
實驗十五生長譜法測定微生物的營養(yǎng)需求
實驗十六物理因素對微生物生長的影響
實驗十七藥物和生物因素對微生物生長的影響(抑菌試驗)
實驗十八常見的生理生化試驗Ⅰ
實驗十九常見的生理生化試驗Ⅱ
實驗二十用16S rDNA方法鑒定細菌種屬
實驗二十一微生物菌種保藏
Ⅱ綜合提高實驗
實驗二十二紫外線對枯草芽孢桿菌產(chǎn)生淀粉酶的誘變效應
實驗二十三淀粉酶產(chǎn)生菌的分離、篩選與鑒定
實驗二十四淀粉酶產(chǎn)生菌的分離、篩選及發(fā)酵條件的優(yōu)化
實驗二十五產(chǎn)堿性蛋白酶菌株的篩選
實驗二十六鏈霉素抗性突變菌的分離篩選
實驗二十七產(chǎn)氨基酸抗反饋調(diào)節(jié)突變株的篩選
實驗二十八大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提取和電泳檢測
實驗二十九大腸桿菌感受態(tài)細胞的制備和轉化
實驗三十水中生化需氧量(BOD)的測定
實驗三十一苯酚生物降解菌的篩選
實驗三十二水中細菌總數(shù)的測定
實驗三十三多管發(fā)酵法測定水中大腸菌群
實驗三十四噬菌體的分離和純化
實驗三十五乳酸發(fā)酵與乳酸菌飲料
實驗三十六乙醇發(fā)酵及糯米甜酒的釀制
實驗三十七泡菜發(fā)酵及亞硝酸含量的測定
Ⅲ研究創(chuàng)新實驗
研究創(chuàng)新實驗示例
參考文獻
附錄1常用培養(yǎng)基配制
附錄2實驗用染色液及試劑的配制
附錄3玻璃器皿及玻片洗滌法
附錄4其他微生物學實驗相關附錄