微生物培养（共12篇）
微生物培养 篇1
1 细胞及微生物
1.1 细胞
高等植物细胞膜外有细胞壁, 细胞质中常伴随有质体, 体内有叶绿体、液泡及线粒体。动物细胞无细胞壁, 细胞质中常有中心体。细胞作为生物体结构和功能的基本单位, 具有运动、营养和繁殖的功能。
1.2 微生物
微生物包括细菌、真菌及一些小型的原生生物、显微藻类等在内的一大类生物群体以及病毒。微生物多为单细胞生物, 野生生存条件比较简单。此外, 虽然其个体十分微小, 却与人类关系密切, 与人类的生产和生活有重要的联系。
微生物种类繁多, 至少有10万种以上。按其结构、化学组成及生活习性等差异可分成三大类。一是真核细胞型微生物, 其细胞核的分化程度较高, 有核膜、核仁以及染色体, 且胞质内有完整的细胞器[1]。二是原核细胞型微生物, 其细胞核分化程度低, 仅有原始核质, 没有核膜与核仁。细胞器结构和功能并不完善。这类微生物种类众多, 有细菌、螺旋体、支原体、立克次体和衣原体和放线。三是非细胞型微生物, 病毒为其代表。它们没有典型的细胞结构, 只能在活细胞内生长和繁殖。
2 植物组织与动物组织
细胞先进行分裂与生长, 然后由细胞分化产生了不同的细胞群, 把形态、结构相似, 在个体发育中由相同来源的细胞群所组成的结构和功能单位, 称为组织。
2.1 植物组织
植物组织分为分生组织和成熟组织。根据分生组织在植物体中的分布位置, 可分为顶端分生组织, 侧生分生组织及居间分生组织。
为适应特定的生理功能, 细胞出现了更为明显的特化, 形成了各种不同的成熟组织。薄壁组织:同化组织、吸收组织、贮藏组织、通气组织和传递细胞。输导组织:导管、管胞、筛胞、筛管和伴胞。机械组织:厚角组织和厚壁组织。保护组织:表皮和周皮。分泌结构:外分泌结构和内分泌结构。在植物的个体发育中, 由同类细胞构成的组织是简单组织;由多种类型细胞构成的组织构成的组织称为复杂组织[2]。简单组织:分生组织、薄壁组织。复合组织:表皮、周皮、树皮、木质部、韧皮部和维管束。
2.2 动物组织
根据构造、功能和起源的差别可以将动物组织分为4类:上皮组织、结缔组织 (包括疏松结缔组织、致密结缔组织、网状结缔组织和弹性结缔组织等) 、肌组织和神经组织。它们以不同的比例互相联系, 相互依存, 形成了动物的各种器官和系统, 实现了动物的生殖、生长发育和新陈代谢等全部的生命活动。
3 细胞培养技术
细胞培养技术也叫细胞克隆技术。细胞培养技术可以由一个细胞经过大量培养成为简单的单细胞或极少分化的多细胞, 细胞培养的本质就是对于细胞的克隆。培养过程一般需要光、气体、水、无菌条件、渗透压、营养物、p H和温度的条件。细胞培养是整个生物工程的重要组成部分。
按生长方式分为黏附型细胞和悬浮型细胞, 通常, 体外培养的全部生命期大致可分为3个阶段:原代培养期、传代期和衰退期。
不同类细胞的培养。一是动物细胞培养就是从动物机体中取出相关的组织, 使用胰蛋白酶或胶原蛋白酶将它分散成单个细胞, 放在适宜的培养基中, 让这些细胞生长和增殖。动物细胞培养需要血清、支持物及气体交换的条件[3]。由此决定了动物细胞离体培养设备要求高、难度大。二是植物细胞培养将愈伤组织或其他易分散的组织置于液体培养基中进行震荡培养, 得到分散成游离的悬浮细胞, 通过继代培养使细胞增殖, 从而获得大量细胞群体的一种技术。根据培养对象, 植物细胞培养主要有单细胞培养, 单倍体培养, 原生质体培养等;按照培养系统可分为悬浮培养、液体培养、固体培养和固定化培养等。植物细胞的培养需要光照和激素的条件。由于激素对于细胞的分裂和生长有重要作用, 所以特别的需要植物生长调节剂的调节。
4 微生物培养
微生物培养是生物培养的中的一种。所培养的微生物主要有病毒、细菌、放线菌和真菌等。防止杂菌入侵, 获得纯净的培养物, 是研究和应用微生物的前提。也就是说, 在给微生物提供合适的营养和环境条件的同时, 还要确保没有杂菌的混入。相较于动植物细胞的培养条件, 微生物的培养条件简单得多。但由于其中的厌氧微生物需要严格维持二氧化碳等惰性气体的浓度, 而好氧微生物只需要通过搅拌提供氧气, 所以好氧微生物的培养比厌氧微生物的培养要简单的多[4]。
微生物的培养需要用到培养基。培养基在微生物的培养中举足轻重。微生物的培养基按其所含成分可分为合成培养基、天然培养基和半合成培养基3种。合成培养基的成分及含量虽然确切可知, 但一般微生物在此生长缓慢甚至不生长。玉米浆、蛋白胨、麦芽汁、酵母膏等都可以成为微生物天然培养基。天然培养基配置方便, 营养丰富, 但其具体的成分和含量并不清楚[5]。但由于半合成培养基既营养丰富又可以确定部分已知成分, 所以多数微生物的培养采用一部分天然有机物作碳源、氮源和生长因子, 然后加入适量的化学药品配制而成的半合成培养基。
5 植物组织培养和动物细胞与组织培养
5.1 植物组织培养
植物组织培养即植物无菌培养技术, 又称离体培养, 是根据植物细胞具有全能性的理论, 利用离体的器官、组织或细胞及原生质体, 在适宜的条件下在培养了一段时间以后, 会通过脱分化形成愈伤组织 (愈伤组织的细胞是薄壁细胞的一种) 。再通过再分化形成根或芽等器官, 经过培育后最终形成完整植株的过程。
温度、光照、材料年龄、保存时间等都可能影响植物的组织培养。而且, 不同的植物组织, 培养的难易程度存在着很大的差别。因此材料的选择直接关系了植物组织培养的成败。
培养的类型分为胚胎培养、组织培养、细胞培养、器官培养和原生质体培养。有非试管微组织快繁和试管组织培养两种培养方法[6]。
5.2 动物细胞与组织培养
动物细胞与组织培养是从动物体内取出细胞或组织, 模拟体内的生理环境, 在无菌、适温和丰富的营养条件下, 使离体细胞或组织生存、生长并维持结构和功能的技术。具有倍增时间长, 生长缓慢, 易受污染, 无细胞壁等特性。
6 应用与发展
细胞培养技术便于直接观察活细胞的形态结构和生命活动, 用于细胞学、遗传学、免疫学、实验医学和肿瘤学等多种学科研究。研究的细胞种类十分广泛, 可以从低等到高等, 从正常细胞到癌变细胞等, 且易于提供生物性状相似的实验对象, 使实验的耗资大大减少。
细胞是一个复杂的结构, 是大自然的杰作[7]。细胞内部存在的多种正反馈和负反馈调节机制, 其自身特点对于其在工业上的发展起着决定性的作用。例如, 人工种子, 可以代替天然种子直接播撒于田间, 且生产不受外界自然环境的影响, 培养时间短, 虽然存在着营养物质已泄露、保水性差等暂时没能解决的问题, 但是我们有理由相信, 人工种子依旧拥有着光明的未来。对生物克隆技术来说, 细胞培养是一个必不可少的过程。我们可以相信, 细胞培养将会对生命科学领域发挥越来越大的作用。
微生物在医药行业的应用自不必说, 青霉菌产生的抗生素不知挽救了多少人的生命。未来微生物会在农业生产, 食品保险等方面发挥重要作用。所以, 微生物将在诸多方面被广泛应用, 所以微生物培养拥有着广阔的发展前景。
植物组织培养在植物脱毒、快速繁殖、植物育种和种质资源的保存等方面有重要作用。在商业领域的运用主要是在各大大型花卉生产基地或铁皮石斛、铁线莲等药材的生产。许多植物的花卉和果树都可以通过组织培养大量繁殖。且植物组织培养在药物及其他生物制剂的工业化生产方面有重要作用[8]。我国于1963年对人参组织的培养获得成功, 生长速度相较于自然情况下提升了上百倍[9]。综上所述, 植物组织培养对诸多行业的发展有着举足轻重的作用。虽然组培苗还存在一定的问题, 但随着未来科技的发展, 相信植物组织培养遗传育种, 挽救灭绝生物等方面发挥越来越大的作用。
参考文献
[1]董凤君.植物组织培养[M].北京:机械工业出版社, 2013:65-86.
[2]燕平梅, 岳红.人工种子胚的培养[J].种子科技, 2000 (2) :93-94.
[3]刘国瑞.生物技术的现代概念[J].生物学通报, 1997 (1) :5-7.
[4]杨汝德.现代工业微生物学实验技术[M].北京:高等教育出版社, 2006:8-35.
[5]张宪省.植物学[M].第二版.北京:中国农业出版社, 2014:7-55.
[6]许崇任, 程红.动物生物学[M].北京:高等教育出版社, 2000:1-16.
[7]朱正威, 孙万儒, 赵占良.生物技术实践[M].北京:人民教育出版社, 2007:14-20.
[8]王秀丽, 杨煜, 徐平丽, 等.植物组织培养的应用及进展[J].山东农业科学, 2005 (3) :78-80.
[9]周德庆.微生物学教程[M].北京:高等教育出版社, 2002:8-35.
微生物培养 篇2
课题一：微生物的实验室培养第二课时
车柳顺2.24学习目标：
1、明确配制培养基的步骤
2、说出纯化微生物的方法和步骤
目标一：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基
1、步骤：计算→称量→溶化→→灭菌→倒平板。
2、演示倒平板操作
导思：（完成倒平板操作的讨论题1——4）
目标二：纯化大肠杆菌
1、微生物接种最常用的方法是划线法和涂布平板法。
2、平板划线法通过接种环在琼脂固体培养基表面连续分散到培养基的表面。稀释涂布平板法则是将菌液进行一系列的梯度，然后将不同稀释度的菌液分别到琼脂固体培养基的表面，进行培养。
3、总结平板划线法和稀释涂布平板法的操作步骤并演示
（1）平板划线操作：
导思：（完成平板划线法的讨论题）
（2）稀释涂布平板法：
导思：（完成稀释涂布平板法操作的讨论题）
4、平板划线法和稀释涂布平板法的异同点是
目标三：菌种的保存
（1）对于频繁使用的菌种，可以采用的方法
（2）对于需要长期保存的菌种，可以采用的方法。
自我反思
1、以下关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述错误的是（）
A.操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
B.将称量好的牛肉膏连同称量纸一同放入烧杯
C.将培养皿冷却至50C左右时进行倒平板
D.待平板冷却凝固约5—10min后将平板倒过来放置
2、有关倒平板的操作错误的是（）
A.将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上
B.将打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰
C.将培养皿打开，培养皿盖倒放在桌面上
D.等待平板冷却凝固后需要倒过来放置
3、有关稀释涂布平板法，叙述错误的是（）
A.先将菌液进行一系列的稀释
B.然后将不同稀释度的菌液分别涂布到固体培养基的表面
C.适宜条件下培养
D.结果都可在培养基表面形成单个的菌落
4、产生标准形态菌落的细菌的最初数目和培养基分别是（）
A.一个细菌、液体培养基B.许多细菌、液体培养基
优质饵料生物培养肥 篇3
一、主要功效
1.高效培藻：该产品所含的营养元素不仅丰富，而且养分全面平衡，施入水体，可迅速培养大量单细胞藻类。
2.强力改水：大量有益菌群可净化水体有害有机物和无机物；定向培养的大量有益藻类可吸收水体中的氮、硫、磷等元素，消除硫化氢、氨氮、亚硝酸盐等有害化合物。
3.改善品质：该产品能净化水体、清新水质，为生产绿色水产品创造优良的环境条件；通过该产品培育出来的优质藻类、浮游动物、益生菌等，又成了鱼类爱吃的天然饵料。
4.提高产量、降低成本：平衡的营养素配方和丰富的益生菌，能培育出消化率高且能产生高效光合作用效率的单细胞藻类，可有效增加水体溶氧量，从而提高养殖鱼的产量，降低养殖成本。
二、施用方法
1.施用时间：每年的3～11月份均可施用。
2.施用次数与用量：3～5月和9～11月，一般每月施3～4次，每次667平方米（1亩）水面施5～8公斤；5～9月，结合酵素菌生物有机鱼肥施用效果更佳，即施用生物鱼肥2次，施用该产品1次。具体还应根据水体载鱼量和养殖对象所需求的水质而定。
3.选择晴天的上午用水冲洗泼洒。
三、注意事项
1.如因防治鱼病对水体施用了杀虫剂或杀菌剂，则必须遵守“施用杀虫剂两天后、施用灭菌消毒药五天后方可施该产品”的原则，否则会影响使用效果。
2.大水面施用不宜全面泼洒，应选择在库湾或湖汊等水深5米以内的区域集中施用。
“微生物的培养与应用”专题复习 篇4
(一) 培养基
1. 培养基的种类
(1) 根据物理状态划分:根据培养基的物理状态可以分为液体培养基和固体培养基。如果在液体培养基中加入一定含量的凝固剂琼脂, 则可以制成琼脂固体培养基, 这种培养基是实验室最常用的培养基之一。
提示:琼脂是一种多糖物质, 但它并不能为所培养的微生物提供碳源和能源, 这是因为琼脂中的多糖一般不被微生物分解和利用。因此, 培养基中加入琼脂的唯一目的是作为凝固剂使液体培养基变为固体培养基。
(2) 根据用途划分:根据培养基的用途划分, 可以分为选择培养基和鉴别培养基。选择培养基是指允许特定种类微生物生长, 同时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基。在这种培养基中加入了某种化学物质, 以抑制不需要的微生物的生长, 促进所需要的微生物的生长。例如, 分离纤维素分解菌可以在培养基中加入唯一碳源——纤维素, 在这种培养基上只有能分解纤维素的微生物才能生长, 而不能分解纤维素的微生物则不能生长。鉴别培养基是根据微生物的代谢特点, 在培养基中加入某种指示剂或化学药品的培养基。例如, 筛选纤维素分解菌时加入刚果红的培养基就是一种鉴别培养基。
2. 培养基的营养成分
培养基一般都含有水、无机盐、碳源和氮源。此外, 培养基还要满足不同微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的需求。
3. 培养基的制备
培养基的制备步骤一般包括:计算→称量→溶化→灭菌→倒平板。
溶化是将培养基中的各种营养成分和琼脂通过加热溶于水中, 先溶化各种营养成分, 最后溶化琼脂。溶化时应用玻璃棒搅拌, 以促进溶解和防止琼脂糊底而导致烧杯破裂。培养基的灭菌应采用高压蒸汽灭菌, 这种灭菌方法可以防止培养基中水分的散失。倒平板之前需要准备培养皿, 并对培养皿进行干热灭菌待用。待培养基冷却至50℃左右时 (温度不能太高, 否则冷凝水会太多) , 在酒精灯火焰附近倒平板。
提示:将培养基倒入培养皿, 待平板冷却凝固后, 需要将平板倒过来放置, 目的是使培养基表面的水分更好地挥发, 防止培养皿盖上的水珠落入培养基而造成污染。
(二) 消毒和灭菌
1. 消毒和灭菌的比较
提示:芽孢和孢子是微生物的繁殖体, 在适宜条件下可以繁殖形成新的微生物个体。芽孢和孢子的抗性强, 只有灭菌所采用的强烈理化因素才能将它们杀死, 而消毒所使用的较为温和的物理或化学方法不能杀死它们或不能全部杀死它们。因此, 消毒不能彻底杀死微生物, 是一种不彻底的灭菌。
2. 三种灭菌方法比较
(三) 纯化微生物的方法
1. 平板划线法
平板划线法是用接种环在琼脂固体培养基表面将聚集的菌种逐步分散到培养基的表面。平板划线法常用的方法是“分区划线法”, 如右图示。
这种方法之所以能进行微生物分离纯化, 是因为它将微生物样品在固体培养基表面作多次“由点到线”的涂划而将各个微生物逐渐分开, 划到最后, 最终将微生物分开形成单个微生物, 以后经过培养, 形成肉眼可见的菌落, 有选择地挑取某个菌落即可以得到某种微生物的纯净培养物。
提示: (1) 分区域划线时每一区域划三至五条平行线。 (2) 接种环的灼烧灭菌:在每一区域划线之前和最后一次划线之后都需要对接种环用酒精灯火焰灼烧灭菌。第一次划线之前灼烧接种环的目的是杀死附着在接种环上的其他微生物, 以免造成污染。以后每次划线之前灼烧接种环的目的是杀死残留菌种, 以保证每次划线菌种来自划线的末端。最后一次划线结束后灼烧接种环的目的是杀死残留菌种, 以免污染环境和感染操作者。接种环灼烧后需要冷却才能划线, 否则高温会杀死菌种。 (3) 最后一区域不要与第一区域相连, 否则菌种不能充分分离。
2. 稀释涂布平板法
稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释, 然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面, 然后进行培养。稀释涂布平板法包括菌液的系列稀释和涂布平板两个方面的操作。稀释操作时, 需要对试管和其中的9mL水、移液管等进行灭菌, 然后取1mL菌液注入一支盛有9mL水的试管中, 该菌液即被稀释101倍, 然后从101倍稀释液中吸取1mL稀释液注入另一支盛有9mL水的试管中, 该菌液即被稀释102倍, 按照上面的方法依次稀释即可以得到103倍、104倍…的系列稀释液。涂布平板时, 涂布器需要消毒和灭菌, 涂布器经过灭菌后需要冷却, 然后用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面。
(四) 土壤中分解尿素的细菌的分离和计数
1. 筛选原理
用选择培养基进行筛选, 该培养基中以尿素作为唯一氮源, 只有能够利用尿素的微生物才能生长, 其他的微生物则不能生长。
2. 统计菌落数目原理
稀释涂布平板法常用来统计样品中的活菌数, 当样品的稀释度足够高时, 培养基表面生长的一个菌落, 来源于样品稀释液中的一个活菌。通过统计平板上的菌落数, 就能推测出样品中大约含有多少活细菌。为了保证结果准确, 一般设置3～5个平板, 选择菌落数在30～300的平板进行计数, 并取平均值。计算公式:每克样品中的菌株数= (某稀释度下平板上生长的平均菌落数c÷涂布平板时所用的稀释液的体积V) ×稀释倍数M。
(五) 分解纤维素的微生物的分离
1. 筛选原理
即可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
2. 实验流程
二、典例剖析
例1不同的微生物对营养物质的需要各不相同。下列对有关一种以CO2为唯一碳源的自养微生物营养的描述中, 不正确的是 ( )
A.氮源物质为该微生物提供必要的氮素
B.碳源物质也是该微生物的能源物质
C.无机盐是该微生物不可缺少的营养物质
D.水是该微生物的营养要素之一
解析CO2可为自养微生物提供碳源, 但不能作为能源物质, 自养生物的能源一般是太阳光或某种无机物 (如硝化细菌通过氧化氨气提供化学能) , 也可以是细胞内自身合成的糖类等有机物。各种微生物的生长都需要水分、无机盐、碳源和氮源。
答案B
例2有关稀释涂布平板法, 叙述错误的是 ( )
A.首先将菌液进行一系列的梯度稀释
B.然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面
C.适宜条件下培养
D.结果都可在培养基表面形成单个的菌落
解析稀释涂布平板法是将菌液进行一系列的梯度稀释, 然后将不同稀释度的菌液分别涂布到琼脂固体培养基的表面, 然后进行培养。用不同稀释度的菌液接种, 只有在稀释度足够高的菌液里, 聚集在一起的微生物被分散成单个细胞, 才能够在培养基表面形成单个菌落, 而不是所有培养基上均可出现单个菌落。
答案D
例3有关倒平板的操作错误的是 ( )
A.将灭过菌的培养皿放在火焰旁的桌面上
B.使打开的锥形瓶瓶口迅速通过火焰
C.将培养皿打开, 培养皿盖倒放在桌子上D.等待平板冷却凝固后需要倒过来放置解析打开培养皿时, 只能将培养皿打开一条稍大于瓶口的缝隙, 而不能将培养皿完全打开、培养皿盖倒放在桌子上, 否则, 空气中可能含有的杂菌会掉到培养基上, 造成污染。
答案C
例4细菌培养过程中, 分别采用了高压蒸汽、酒精、火焰灼烧等几种不同的处理方法, 这些方法可依次用于消灭或杀灭哪些部位的杂菌 ( )
A.接种针、手、培养基
B.培养基、手、接种针
C.手、接种针、培养基
D.培养基、接种针、手
解析高压蒸汽、酒精、火焰灼烧的处理方法可依次用于消灭或杀灭培养基、手、接种针等处的杂菌。
答案B
点拨`培养基的灭菌采用高压蒸汽灭菌, 这是因为高压蒸汽灭菌可以保持培养基中的水分。操作者的手, 以及衣着、操作空间等采用消毒的方法, 其中手的消毒常用70%的酒精。接种针、接种环等接种工具采用酒精灯火焰灼烧灭菌。
例5下列关于微生物分离和培养的有关叙述, 错误的是 ( )
A.微生物培养前, 需对培养基进行消毒
B.测定土壤样品中的细菌数目, 常用菌落计数法
C.分离土壤中不同的微生物, 要采用不同的稀释度
D.分离能分解尿素的细菌, 要以尿素作为培养基中唯一的氮源
解析微生物培养前, 需对培养基进行灭菌, 而不是消毒。测定土壤样品中的细菌数目, 常用菌落计数法而一般不用活菌计数。分离土壤中不同的微生物, 要采用不同的稀释度以便能从中选择出菌落数在30～300间的平板进行计数。分离能分解尿素的细菌, 要以尿素作为培养基中唯一的氮源。
答案A
例6右图是微生物平板划线示意图, 划线的顺序为12345。下列操作方法正确的是 ( )
A.只在操作前将接种环放在火焰上灼烧灭菌
B.划线操作须在火焰上进行
C.在5区域中才可以得到所需菌落
D.在12345区域中划线前后都要对接种环灭菌
解析操作的前后以及每次划线前都要对接种环进行灼烧灭菌。划线操作须在火焰旁进行, 而不是火焰上。所有的划线区都有可能得到所需菌落, 只是5区相对较纯。
答案D
点拨`平板划线纯化微生物时要注意无菌操作, 每一次划线之前都要对接种环进行灼烧灭菌 (第一次划线前灭菌的目的是杀灭其他的微生物, 以免造成污染;以后每次划线前的灭菌是杀死被分离的菌种, 目的是为了充分分离微生物;最后一次划线结束后灭菌的目的是杀死残留菌种, 以免污染环境和感染操作者) 。划线应在酒精灯火焰旁进行, 目的是通过火焰“封口”, 防止其他微生物进入培养基。
三、跟踪训练
1.不同培养基的具体配方不同, 但一般都含有 ( )
A.碳源、磷酸盐和维生素
B.氮源和维生素
C.水、碳源、氮源和无机盐
D.碳元素、氧元素、氢元素、氮元素
2.无菌技术的关键是消毒和灭菌, 对消毒和灭菌的有关说法不正确的是 ( )
A.实验室的空间和操作者的衣物和手要进行灭菌
B.对培养基、所用器皿及接种工具要进行灭菌
C.消毒可以杀死微生物的营养体, 但一般不能杀死微生物的芽孢和孢子
D.100℃条件下煮沸5～6min这一方法属于消毒
3.关于制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的叙述中, 错误的是 ( )
A.操作顺序为计算、称量、溶化、倒平板、灭菌
B.牛肉膏溶化并与称量纸分离后, 用玻璃棒取出称量纸
C.待培养基冷却至50℃左右时, 进行倒平板
D.待平板冷却凝固约5～10min后, 将平板倒过来放置
4.以下操作用到接种环的是 ( )
A.平板划线操作
B.系列稀释操作
C.涂布平板操作
D.倒平板操作
5.分离土壤中分解尿素的细菌, 对培养基的要求是 ( )
(1) 加尿素 (2) 不加尿素 (3) 加琼脂 (4) 不加琼脂 (5) 加葡萄糖 (6) 不加葡萄糖 (7) 加硝酸盐 (8) 不加硝酸盐
A. (1) (3) (5) (7)
B. (2) (4) (6) (8)
C. (1) (3) (5) (8)
D. (1) (4) (6) (7)
6.富集培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。它主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同, 制造一定的环境条件, 使仅适应该条件的微生物旺盛生长, 从而使其在群落中的数量大大增加, 人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。富集条件可根据所需分离的微生物的特点, 从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择, 如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面。下图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。
(1) 本实验所需培养基为________, 碳源为________。
(2) 本实验的实验原理是________。
(3) (1) → (3) 重复培养的目的是________。
(4) (5) 的菌落中大部分是降解________的微生物。
(5) (6) 为________组, (7) 为________组, 设置 (6) 的目的是________。
(6) (5) → (6) 采用________法, 接种到 (6) 的培养基中, 在操作过程中为防止污染应注意的事项是:________。
7.从自然界微生物中筛选某菌种的一般步骤是:采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。
(1) 不同微生物的生存环境不同, 获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样, 然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从________环境中采集。
(2) 富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件, 使其群落中的数量大大增加, 从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择________的培养基, 并在________条件下培养。
(3) 接种前要对培养基进行________处理。在整个微生物的分离和培养中, 一定要注意在________条件下进行。
(4) 如图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图, 请分析接种的具体方法。
获得图A效果的接种方法是________, 图B效果的接种方法是________。一同学在纯化土壤中的细菌时, 发现培养基上的菌落连成一片, 最可能的原因是________, 应当怎样操作才可避免此种现象?________。
(5) 如果探究温度对纤维素酶活性的影响, 自变量是________, 应该保持等不变________ (至少答两项) 。
参考答案:
1.C 2.A 3.A 4.A 5.C
6. (1) 选择培养基对羟基苯甲酸
(2) 利用以对羟基苯甲酸为唯一碳源的选择培养基, 经富集培养, 选择出能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物
(3) 增大能降解对羟基苯甲酸的微生物的比例
(4) 对羟基苯甲酸
(5) 对照实验说明通过富集培养的确得到了欲分离的目标微生物
(6) 单细胞挑取接种环在火焰上灼烧灭菌, 烧红的接种环在空气中冷却, 同时打开皿盖挑取菌落接种到试管中, 并塞好棉塞, 接种环在火焰上灼烧, 杀灭残留微生物
7. (1) 海滩等高盐
(2) 以淀粉为唯一碳源高温
(3) (高压蒸汽) 灭菌无菌
(4) 稀释涂布平板法平板划线法菌液浓度过高增大稀释倍数 (或培养过程被杂菌污染严格无菌操作;或用接种针划下一区域前接种针没有灭菌每划一个新区域前都要对接种针进行灭菌处理) (注意原因与操作要对应)
(5) 温度纤维素的量与浓度、反应时间、pH
微生物培养 篇5
论文摘要：文章简要介绍了微生物不可培养的原因，总结了培养技术中存在的问题，提出如何改良培养微生物的技术，并阐述了模拟自然环境条件、强调微生物相互关系是提高微生物可培养性的关键。
论文关键词：微生物;培养技术;环境条件;生物细胞
目前自然界中只有极少部分微生物能够得到培养，严重阻碍了对微生物生命活动规律的研究和微生物资源的开发。因此必须改进传统培养方法，采用新型培养技术，提高微生物可培养性，大量培养自然界中存在的微生物，从而更全面、准确地了解微生物细胞的生命规律、获悉微生物群落中各种微生物之间的动态相互作用和相互协调的规律，对环境微生物工艺进行准确地设计、精细地调控和高效地利用。
一、微生物不可培养的原因
对微生物进行常规培养时，由于生活条件的改变，有些微生物不能适应而死亡，另一些则通过产生孢子进入休眠状态或改变细胞形态、进入维持一定代谢活性但不生长繁殖的“活的非可培养状态”，结果均表现为微生物的“不可培养性”。
实际上，微生物的不可培养性是由于对微生物生长条件及其规律性的认识严重不足，而采取了偏离微生物生长实际情况的培养条件所造成的，这些偏离具体可以包括以下几个方面：
(一)实验室中无法完全模拟自然界的环境条件
由于目前监测技术和手段的限制，人们对微生物生存环境和自然条件的了解尚不充分。因此，人们没有或无法完全模拟微生物的自然生存条件，而通常将培养条件进行简化：将微生物置于恒温、恒湿、黑暗等环境中;将微生物限制在“板结”的琼脂或不扰动的液体介质中;简化微生物的营养组成没有提供微生物生长繁殖所必需的某些化学物质等等。所以在自然界中可以生长繁殖的微生物，在“纯培养”中生长条件得不到满足，从而导致了微生物的不可培养性。
(二)生长缓慢的微生物被忽视
环境中很多微生物都聚集生长，当将这些微生物接种至培养基时，适合生长的微生物由于生长快而占据优势地位，它们对营养成分的大量摄取使生长缓慢的微生物得不到充足营养而生长受到抑制。
(三)采用高浓度的营养基质
最初对微生物的培养是在富含营养的培养基中进行的，但是由于自然界中微生物数量庞大，其可利用的营养物质极度匮乏，多数处于“岔营养”状态。常规纯培养对这种认识不允分，通常将寡营养微生物迅速置于富营养状态，微生物初期的快速生长会产生大量的、微生物自身难以调节的过氧化物、超氧化物和羟基自由基等“毒性氧物质”，该类物质快速、过量的积累会破坏细胞内膜结构，导致细胞死亡，从而表现出微生物的不可培养性。
(四)环境微生物之间的相互关系被忽略
立足生物课堂 培养创新精神 篇6
一、改变传统的教师观念,营造民主、平等的课堂氛围
首先,要改变教师自身的观念,放下架子,打破教师的“师道尊严”。中国传统的教育强调通过教学,给学生“传道”、“解惑”,这种教育制度和教育观念的优点是能帮助学生判别是非。但是,它也有缺点,即扼杀了学生的创新能力。因此,生物教学中要培养学生的创新精神和能力,必须先由教师观念的转变开始。教师要自觉地破除自己的“权威”,深入学生的内心世界,与学生做朋友。
其次,要求教师要具有科学的教学方法。这就要不断地加强学习,接受继续教育,更新知识。同时,在教法上,让学生成为教学的主体,改变传统教学中单向灌输,教师独占课堂,代替学生思维的局面,把整个教学过程变成培养学生创新精神、主动获取知识的过程。
第三,在课堂上,要全力营造宽松、和谐、民主的气氛,与学生平等相处,给学生予以充分的理解和尊重,让学生无拘无束、自由地表达他们的思想,使他们的思维活动一直处于最活跃状态。作为教师,应把学习的乐趣还给学生,让学生自己破除习惯性思维的墨守成规和框框的羁绊,使学生调动原有的知识和实际经验,扬思维活动的双翼,在广阔的时空里自由飞翔。
二、巧妙设疑,诱发学生探究,培养学生问题意识,训练创新能力
学生的创新精神往往是在遇到了要解决的问题才能引发出来。所以,问题是诱发创新的起点,矛盾是推动创新的动力。
首先,教师要善于根据生物教材内容,结合学生知识基础,提出难易适度的富有启发性、趣味性、探索性的问题,才能激发学生的学习动机,开阔学生的思路,诱发学生探究的欲望,有效地调动学生的思维积极性。
其次,要注意培养学生探究问题的习惯,就是要使学生对一些生物现象不满足于一般的解释,而是要刨根问底,多做几个假设,多问几个“为什么”。从自然科学的角度来看,人类的文明史是短暂的,而且人类对于生物界的认识也是有限的,其中不乏谬误之处,同时也还有很多生命现象不能解释,需要一代代科学家不断努力而有新的发现,包括纠正谬误的“定论”。作为教师应当欢迎学生怀疑、质疑、反驳、否定前人的理论和既定的做法,用合乎逻辑的理由,向教师甚至专家提出挑战。这就需要教师不断地鼓励和培养学生探究和提问题的习惯,教会学生观察和认识自然界的方法。学生掌握了合乎逻辑的思考方法,养成了探究问题、提出问题的习惯之后,就能对生物的现象进行深入思考,发现别人未能发现的结论,创造出别人所没有的新成果。
三、利用实验教学培养学生创新精神
在实验教学中,教师应精心指导,重视引导学生掌握实验方法,启发学生观察实验过程中出现的各种现象,并认真思考,从中发现问题,提出个人见解,尤其是不墨守成规的独特见解,在潜移默化中形成创新意识,进而培养创新精神。
传统的中学生物学实验多为验证性实验,这种实验虽然在一定程度上巩固了课堂所学的理论知识,但因为是在实验前就知道了会出现的现象,因此会约束学生的思维。所以,教师可以有意识地将其中的一些验证性实验改成探究性的。例如,“验证影响酶的高效性的实验”可改成探究过氧化氢分解速度与催化剂的关系实验,然后让学生思考:⑴过氧化氢酶的获取?⑵影响实验效果的因素有哪些?⑶有哪些方法可以检测到实验结果?学生通过思考和解决这些问题,就能对这个实验有一些创新性的研究和发现;教师还可以有意识地培养学生的实验设计能力。
此外,在实验过程中,教师要鼓励学生积极主动地质疑提问,也能有效地促进学生创新能力的发展。如在进行“植物细胞质壁分离现象观察”的实验过程中,就有学生对教材中介绍的实验方法提出疑问:(1)为什么临时装片要用洋葱的下表皮,而不用上表皮?(2)载玻片中央为什么要先滴上一滴清水,不滴会怎样?(3)染色时为什么要先盖上盖玻片,再滴碘液,等等。这些问题看似简单,但都是发自学生内心的疑问,笔者一一肯定了学生的问题提得好,并鼓励他们在实验过程中,针对自己的疑问设计方案,进行操作,并且对各种不同操作程序的实验结果进行对比。通过学生的操作比较,都解决了实验前的疑问。这样,在实验教学中,教师鼓励学生质疑、释疑、对比、思考,不仅提高了实验的效果,而且培养了学生的动脑、动手探究问题的能力,有利于创新精神的养成。
学生在探究实验中,提出的问题常常是幼稚可笑的,也不乏异想天开,甚至有的是错误的。教师对此都应以热情中肯的态度来对待,在充分肯定他们勇于思考,敢于标新立异的精神十分可嘉的同时,应帮助学生进行分析思考。只有这样,学生创新思维的火花才能燃烧,创新精神才能得以培养。[e]
食品行业微生物培养解决方案 篇7
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“微生物的培养与应用”专题导学 篇8
微生物的培养与应用是学习的重点内容, 也是高考中的核心知识考点, 对于本部分内容的学习, 把握住重点知识, 对于提高应试非常重要, 下面就对有关的知识进行分析, 以飨读者。
一、微生物的分离与培养
1.培养基的分类和应用
2.消毒和灭菌的区别
3.三种常用灭菌方法的比较
4.微生物的纯化培养及菌种的保藏
(1) 原理:在培养基上将细菌稀释或分散成单个细胞, 使其长成单个的菌落, 这个菌落就是一个纯化的细菌菌落。
(2) 方法:平板划线法、稀释涂布平板法。
例1 (2011·新课标卷) 有些细菌可分解原油, 从而消除由原油泄漏造成的 土壤污染。某同学欲从受原油污染的土壤中筛选出能高效降解原油的菌株。请回答下面的问题。
(1) 在筛选过程中, 应将土壤样品稀释液接种于以_______为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲, 该培养基属于_______培养基。
(2) 纯化菌种时, 为了得到单菌落, 常采用的接种方法有两种, 即_______和_______。
(3) 为了筛选出高效菌株, 可比较单菌落周围分解圈的大小, 分解圈大说明该菌株的降解能力_______。
(4) 通常情况下, 在微生物培养过程中, 实验室常用的灭菌方法有灼烧灭菌、_______和_______。无菌技术要求实验操作应在酒精灯_______附近进行, 以避免周围环境中微生物的污染。
解析 (1) 欲筛选出能降解原油的菌株, 则培养基中应只含有原油而无其他碳源。不能降解原油的细菌则在此培养基上不能生存, 这类培养基为选择培养基。 (2) 分离纯化菌种时, 接种的方法有平板划线法和稀释涂布平板法, 使聚集在一起的微生物分散成单个细胞, 从而能在培养基表面形成单个菌落, 以便于纯化菌种。 (3) 降解原油能力越强的菌株, 在菌落周围形成的分解圈就越大。
答案 (1) 原油选择 (2) 平板划线法稀释涂布平板法 (3) 强 (4) 干热灭菌高压蒸汽灭菌火焰
【知识拓展】 (1) 高温加热灭菌, 其原理就是使细菌体内蛋白质变性, 从而达到杀灭细菌的目的。
(2) 化学药剂的灭菌消毒方法, 其作用原理是使细菌体内蛋白质变性, 但是化学物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进入细胞内, 因此化学方法难以消灭孢子和芽孢。
(3) 体积分数为70%~75%的酒精杀菌效果最强。浓度过低, 杀菌力弱;浓度过高, 使菌体表面蛋白质凝固形成一层保护膜, 乙醇分子不能渗入其内, 杀菌效果受影响。
二、特定微生物数量的测定
1.测定微生物数量的方法
(1) 直接计数法:常用的是显微 镜直接计数法。
(2) 间接计数 法:常用的是 稀释平板 计数法。
2.测定微生物数量方法的实际应用
(1) 土壤中好氧型细菌的计数。
1制备土壤稀释液:取土壤表层3~5cm处的土样;制备系列稀释液。
2取样及倒平板:该实验的接种方法是稀释涂布平板法。
3培养。
(2) 检测天然水源中的细菌总数和大肠杆菌菌落数。
细菌总数通常是指1g或1mL检测样品中所含细菌菌落的总数。大肠杆菌菌落数通常是指每100g或100mL检测样品中所含大肠杆菌菌落的实际数值。
(3) 检测某种食品中的细菌总数和大肠杆菌菌落数。
一般说来, 大肠杆菌菌落总数越多, 说明食品的卫生质量越差。
(4) 土壤中分解尿素的细菌的计数。
某些细菌中含有尿素分解酶, 能将培养基中的尿素分解成氨, 该物质的水溶液会使酚酞指示剂呈现红色。
例2用稀释涂布平板法测定同一土壤样品中的细菌数, 在对应稀释倍数为106的培养基中, 得到以下几种统计结果, 正确的是 ()
A.涂布了一个平板, 统计的菌落数是230
B.涂布了两个平板, 统计的菌落数是215和260, 取平均值238
C.涂布了三个平板, 统计的菌落数分别是21、212和256, 取平均值163
D.涂布了三个平板, 统计的菌落数分别是210、240和250, 取平均值233
解析在设计实验时, 一定要涂布至少3个平板作为重复组, 才能增强实验的说服力与准确性, 所以A、B项不正确。C项虽涂布了3个平板, 但是, 其中1个平板的计数结果与另两个相差太远, 说明在操作过程中可能出现了错误, 此时, 不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。
答案D
【知识拓展】 (1) 为了保证结果准确, 一般选择菌落数在30~300的平板进行计数。
(2) 在同一稀释度下, 至少对3个平板进行重复计数, 然后求出平均值, 并根据平板所对应的稀释度计算出样品中细菌的数目, 如果某个平板的菌落数与其他差别甚远, 说明该平板操作过程中出现失误, 应舍弃。
(3) 统计的菌落往往比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细胞连在一起时, 平板上观察到的只是一个菌落。因此, 统计结果用菌落数而不是活菌数来表示。
三、培养基对微生物的选择分析
1.分离微生物的方法
从混合样品中获得某种微生物的方法通常有两种:
(1) 利用该分离对象对某一营养物质有“嗜好”的原理, 专门在培养基中加入该营养物质, 从而使它成为一种加富培养基。
(2) 利用该分离对象对某种抑菌物质的抗性, 在混合培养物中加入该抑制物, 经培养后, 原来占优势的微生物生长受抑制, 而分离对象却可乘机大大增殖, 在数量上占优势。
2.选择培养基及应用实例
(1) 选择培养基:在培养基中加入某种化学物质, 以抑制不需要的微生物的生长, 促进需要的微生物的生长, 目的是从众多微生物中分离所需要的微生物。
(2) 选择培养基应用实例。
1培养基中加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌。
2培养基中加入高浓度的食盐可得到金黄色葡萄球菌。
3培养基中缺乏氮源时, 可以分离固氮微生物, 因为非固 氮微生物 不能在此 培养基上生存。
4当培养基的某种营养成分为特定化学成分时, 也具有分离效果。如石油是唯一碳源时, 可以抑制不能利用石油的微生物的生长, 使能够利用石油的微生物生存, 达到分离能消除石油污染的微生物的目的。
5改变微生物的培养条件, 也可以达到分离微生物的目的, 如将培养基放在高温环境中培养只能得到耐高温的微生物。
例3下列关于微生物分离、培养和计数的叙述, 不正确的是 ()
A.分离土壤中不同的微生物, 要采用不同的稀释度
B.测定土壤样品中的活菌数目, 常用显微镜直接计数法
C.提纯和分离严格厌氧型微生物, 一般不用稀释涂布平板法
D.分离能分解尿素的细菌, 要以尿素作为培养基中的唯一氮源
解析土壤中含有多类微生物, 因此在分离土壤中不同的微生物时要采用不同的稀释度, 同时还要有针对性地提供培养条件。显微镜直接计数法不能区分活菌与死菌, 要测定土壤样品中的活菌数目通常采用稀释涂布平板法。提纯和分离严格厌氧型微生物时, 一般不用稀释涂布平板法, 因为在涂布平板时容易接触到空气。分离能分解尿素的细菌时, 要用以尿素为唯一氮源的选择培养基。
答案B
【知识拓展】自养微生物与异养微生物类型划分的主要依据是能否以无机碳作为生长的主要或唯一碳源, 而与氮源无关。自养微生物以CO2或碳酸盐为唯一碳源进行代谢生长;异养微生物必须以有机物作为碳源才能进行代谢生长。
三、跟踪练习
1. (2013·东城区检测卷) 下列关于微生物分离和培养的叙述, 错误的是 ()
A.微生物培养前, 需对培养基进行消毒
B.测定土壤样品中的细菌数目, 常用菌落计数法
C.分离土壤中不同的微生物, 要采用不同的稀释度
D.分离能分解尿素的细菌, 要以尿素作为培养基中的唯一氮源
2. (2013·广州模拟卷) 消毒和灭菌是两个不同的概念, 灭菌是指彻底杀灭微生物使其永远丧失生长繁殖的能力。消毒仅指杀死一部分对人体有害而对被消毒的物体基本无害的病原菌。下列适用于消毒处理的是 ()
1皮肤2饮用水3牛奶4注射器5培养皿6接种环7培养基8果汁9酱油10手术刀
A.12389B.456710
C.12568D.以上全部
3.下列有关刚果红染色法的叙述, 不正确的是 ()
A.刚果红可以在倒平板时加入
B.刚果红可以在菌落形成后加入
C.在倒平板时加入刚果红不需要灭菌
D.在菌落形成后加入刚果红不需要灭菌
4.下列关于大肠杆菌的培养的叙述, 不正确的是 ()
A.在大肠杆菌培养过程中, 除考虑营养条件外, 还要考虑pH、温度和渗透压等条件
B.在微生物培养操作过程中, 为防止杂菌污染, 需对培养基和培养皿进行消毒
C.若用稀释涂布平板法计 数大肠杆菌活菌的个数, 要想使所得估计值更接近实际值, 除应严格操作、多次重复外, 还应保证待测样品稀释的稀释度合适
D.使用过的培养基及其培养物必须经过灭菌处理后才能丢弃
5. (2013·深圳调研卷) 某学者欲研究被石油污染过的土壤中的细菌数量, 并从中筛选出能分解石油的细菌。下列操作错误的是 ()
A.利用平板划线法对细菌进行计数
B.用以石油为唯一碳源的培养基筛选
C.采用稀释涂布平板法分离菌种
D.称取和稀释土壤样品时应在火焰旁
6.下列是关于“检测土壤中的细菌总数”实验操作的叙述, 其中错误的是 ()
A.用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基, 经高温、高压灭菌后倒平板
B.取104、105、106倍的土壤稀释液和无菌水各0.1mL, 分别涂布于各组平板上
C.将实验组和对照组平板倒置, 37℃恒温培养24~48小时
D.确定对照组无菌后, 选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数
7.下表为某培养基的配方, 有关叙述正确的是 ()
A.能在此培养基上生长的大肠杆菌, 拟核上有抗青霉素的基因
B.此培养基是天然鉴别培养基
C.此培养基可以用来检测自来水中细菌含量是否符合饮用水标准
D.此培养基可以用于选育转基因大肠杆菌菌种的基因工程的操作过程中
8.苯酚是工业生产排放的有毒污染物质, 自然界中存在着降解苯酚的微生物。某工厂产生的废水中含有苯酚, 为了降解废水中的苯酚, 研究人员从土壤中筛选获得了只能利用苯酚的细菌菌株, 筛选的主要步骤如下图所示, 1为土壤样品。下列相关叙述错误的是 ()
A.图中2培养目的菌株的选择培养基中应加入苯酚作为碳源
B.如果要测定2中活细菌数量, 常采用稀释涂布平板法
C.若图中4为对照实验, 则其中应以苯酚作为唯一碳源
D.使用平板 划线法可 以在6上获得单菌落
9.幽门螺杆菌 (Hp) 感染是急、慢性胃炎和消化性溃疡的主要致病因素。在患者体内采集样本并制成菌液后, 进行分离培养。实验基本步骤如下:
请回答:
(1) 在配制培养基时, 要加入尿素和酚红指示剂, 这是因为Hp含有_______ , 它能以尿素作为氮源;若有Hp, 则菌落周 围会出现_______色环带。
(2) 步骤X表示_______。在无菌条件下操作时, 先将菌液稀释, 然后将菌液_______到培养基平面上。菌液稀释的目的 是为了获 得_______菌落。
(3) 在培养时, 需将培养 皿倒置并 放在_______中。若不倒置培养, 将导致_______。
(4) 临床上用14C呼气试验检测人体是 否感染Hp, 其基本原 理是Hp能将14C标记的分解为NH3和14CO2。
10. (2013·如皋中学质检卷) 某学校打算开辟一块食用菌栽培基地, 以丰富学生的劳动技术课内容。首先对食用菌实验室进行清扫和消毒处理, 准备食用菌栽培所需的各种原料和用具, 然后从菌种站购来各种食用菌菌种。请回答下列问题:
(1) 牛肉膏蛋白胨固体培养基配方如下:
其中提供氮源的是_______ ;提供碳源的主要物质是_______。
(2) 微生物在生长过程中对各种成分所需量不同, 配制培养 基时各成 分要有合 适的_______。在烧杯 中加入琼 脂后要不 停地_______, 防止_______。
(3) 将配制好的培养基分装到试管中, 加棉塞后若干个试管一捆, 包上牛皮纸并用皮筋勒紧放入_______中灭 菌, 压力100kPa, 温度, 时间_______。灭菌完毕拔掉电源, 待锅内压力自然降到0时, 将试管取出。如果棉塞上沾有培养基, 此试管应_______。
(4) 使用高压蒸汽灭菌锅时注意, 先向锅内倒入_______ , 把锅内水加热煮沸并将其中原有冷空气彻底排出后将锅密闭。
(5) 从一支试管向另一支试管接种时注意, 接种环要在酒精灯_______ (填“内”或“外”) 焰灭菌, 并且待接种环_______后蘸取菌种, 试管口不能离开酒精灯火焰附近, 将接种的试管在适温下培养, 长成菌落后放入_______℃冰箱中保藏。
11.在农业生产中发现一种广泛使用的除草剂 (含氮有机化合物) 在土壤中不易降解, 长期使用可污染土壤。为修复被该除草剂污染的土壤, 可按下面程序选育能降解该除草剂的细菌 (已知该除草剂在水中溶解度低, 含一定量该除草剂的培养基不透明) 。
(1) 制备土壤浸出液时, 为避免菌体浓度过高, 需将浸出液进行_______处理。
(2) 要在长期使用该除草剂的土壤中分离目的菌, 从物理性质、用途方面来看, 上述培养皿中培养基的特点是_______。
(3) 在划线培养时, 只有很少菌落出现, 大部分细菌在此培养基上不能生长的主要原因是_______或有氧条件抑制了这些细菌的生长。
(4) 在固体培养基上形成的菌落中, 无透明带菌落利用的氮源主要是 _______, 有透明带菌落利用的氮源主要是_______ , 据此可筛选出目的菌。
(5) 科研人员用放射线处理该细菌获得两个突变株A和B, 然后对突变株A和B进行实验, 结果如下表所示:
突变株A不能在一般培养基上生长的原因是_______。突变株A和B混合在一起接种于一般培 养基中能 生长的最 可能原因是_______ 。
参考答案
1.A2.A3.C4.B5.A6.D7.D8.C
9. (1) 脲酶红
(2) 接种涂布单 (个)
(3) 恒温培养箱无法形成单菌落
(4) 尿素
10. (1) 牛肉膏、蛋白胨牛肉膏
(2) 比例用玻璃棒搅拌琼脂糊底引起烧杯破裂
(3) 高压蒸汽灭菌锅121℃15~30min废弃
(4) 适量水
(5) 外冷却4
11. (1) 稀释
(2) 在无氮固体培养基中添加了该除草剂
(3) 培养基中缺少这些细菌可利用的氮源
(4) 氮气该除草剂
(5) 突变株A缺乏合成营养物质甲所需要的酶突变株A生长需要营养物质甲, 突变株B可以提供;突变株B生长需要营养物质乙, 突变株A可以提供
不同培养时间微生物驱油效率研究 篇9
油藏中原油经过一次采油和二次采油后只能采出大约30%—40%的原油,大量原油滞留地下未能采出,因此,多年来科学家们一直在致力于寻找提高采收率的方法,而微生物采油技术正是其中比较有前途的方法之一[1]。微生物提高采收率技术(MEOR)是指利用微生物自身的活动及其代谢产物如生物聚合物、生物表面活性剂、生物气等来改善储层物性及储层流体性质,从而提高原油采收率。与其他三次采油方法相比,微生物采油技术具有成本低廉、操作简便、安全环保等优势。
本文从好氧培养的角度出发,通过对激活过程中相关参数的检测以及提高采收率物模效果评价,试图揭示微生物采油的的相关机理。
1实验部分
1.1实验材料
原油和水样来自新疆油田某区块的生产井和注水站。该油藏的物理参数为:温度20.6 ℃,地层压力7.2 MPa,平均地面原油黏度602.459 mPa·s,地面脱气油密度0.902 g/cm3。
地层水水型为NaHCO3型,其中CO
硫酸(98%分析纯)、蒽酮(分析纯)。
1.2仪器设备
摇瓶(250 mL)若干、无菌操作台(苏州净化设备有限公司产)、平板、刮铲、全能近红外稳定性分析仪(北京朗迪森科技有限公司)、Avanti J-E Beckman 大型低温离心机(贝克曼库尔特实验系统(苏州)有限公司)、JK99C型全自动张力仪(上海中晨数字技术设备有限公司产)、实验室pH计(梅勒特-托利多仪器(上海)有限公司)、Beckman Du—800紫外可见分光光度计(贝克曼库尔特实验系统(苏州)有限公司)、硅胶板、烘箱、油藏本源菌检测试剂瓶、真空泵、浮子流量计、双柱塞泵、活塞式中间容器、岩心夹持器。
1.3实验步骤
(1)将100 mL地层水装入250 mL摇瓶中,共20个摇瓶,每个摇瓶中加入10 mL原油,然后用有氧呼吸塞封住瓶口,放置于摇床上在20.6 ℃、160 r/min转速条件下培养,每隔24 h取一摇瓶。
(2)乳化颗粒大小:将摇瓶从摇床取下之后静置10 min,用注射器取摇瓶的上中下三部分,在荧光显微镜下测定乳化液颗粒的粒径大小[2]。
(3)微生物群落结构分析:采用三管(瓶)的MPN方法分析内源微生物激活前后群落结构组成变化[3],分析水样中烃氧化菌、腐生菌、硝酸盐还原菌等菌群的数量,所有细菌管(瓶)的培养温度均为20.6 ℃,培养时间为15 d。
(4)用涂布平板菌落计数法检测样品菌浓[4]。
(5)发酵液离心去除原油和菌体,测定清夜的表面张力及pH值。
(6)糖脂类表活剂含量测定:首先配制葡萄糖标准溶液,用硫酸-蒽酮溶液(2%蒽酮,85%浓硫酸)显色,然后置于紫外可见分光光度计中测定OD值,绘制出葡萄糖显色的标准曲线;同样用硫酸-蒽酮溶液将样品显色,测出其OD值,通过与葡萄糖标准曲线比对,即可计算出样品中糖脂类生物表活剂的含量[5]。
(7)物模实验:本次实验用物性参数相近的胶结岩心4根(2.5 cm×7.2 cm),分别编号1#、2#、3#、4#,首先将岩心抽真空、饱和水,然后测定孔隙度及渗透率、饱和油,接着以0.25 mL/min速度一次水驱至含水率80%左右,然后向1#注入地层水,2#、3#、4#岩心中分别注入培养时间为4 d、12.5 d、16 d的离心发酵液5 PV,对应的表面张力分别为54.32 mN/m、29.98 mN/m、44.65 mN/m,接着进行二次水驱,最后计算提高采收率幅度[6]。
2结果与讨论
2.1乳化颗粒大小
由图2可以看出,培养过程中,上、中、下三层乳化颗粒大小明显不同,变化规律也不相一致。其中上、中两层变化规律比较一致,都有一个先减小后增大的趋势,而下层则是先增大后减小。中、下两层的大小反映了该培养阶段的乳化稳定性,二者越接近,稳定性越好,可以看出144 h及276 h—336 h乳化颗粒大小最为接近,数值也较小,最低可达3.7 μm,说明这一时期的原油乳化效果及其稳定性最好。微生物对原油进行乳化,若形成水包油型则有利于携带、启动剩余油,从而提高洗油效率;若形成油包水型,则可以在高渗地层产生叠加的贾敏效应,起到调剖的作用,从而提高波及系数[7]。
2.2表面张力的变化
表面张力的变化如图2所示,发酵液的表面张力随培养时间的延长持续降低,可由最初的64.931 mN/m降至最低32.169 mN/m,直到最后微生物至衰退期开始大量死亡之后表面张力才开始上升。这说明微生物在只以原油为碳源的培养过程中产生了较多的生物表面活性物质,表面张力在下降过程中不断波动,可能是由于微生物在不同阶段利用原油中不同组分所致。表面活性物质的产生有利于原油的乳化,油水界面张力的降低,改变岩石表面润湿性,提高原油在油藏孔隙介质中的流动能力,并最终提高采收率[8]。
2.3pH变化
pH的变化如图3所示,可以看出pH在培养过程中不断波动,但总体呈升高趋势,可由7.30升高至8.39。之所以产生这种现象的原因可能是:微生物在培养过程中可能产生了生物碱,类似于化学驱中的碱驱作用,生物碱与石油酸反应生成表面活性物质,有利于降低油水界面张力及原油的乳化,从而提高洗油效率。
2.4微生物群落结构分析
本次实验是好氧培养,只检测了TGB、HOB、SRB、NRB等好氧及兼性菌的数量。由表1可以看出,激活后有益菌的平均数量有所提高,其中,NRB的数量有一个量级的增长,TGB、HOB的数量有三个量级的增长,说明有益菌在油层条件下被有效激活;同时有害菌(硫酸盐还原菌)未被检出,硫酸盐还原菌被有效抑制。这是因为微生物群落之间存在拮抗作用,少量硝酸盐的加入就可以促进硝酸盐还原菌的生长而抑制硫酸盐还原菌的增长[9]。
注:腐生菌(TGB)、烃氧化菌(HOB)、硝酸盐还原菌(NRB)、硫酸盐还原菌(SRB)、厌氧发酵菌(FMB)。
2.5表活剂含量
本次实验只检测出了发酵液中糖脂类表面活性剂的含量。由图4可以看出,表活剂含量与微生物生长曲线之间具有良好的对应关系,一般菌浓高,糖脂类表活剂含量也高,最高可达420.8 mg/L。生物表面活性剂的分子结构通常由两部分构成:一部分是疏油亲水的极性基团,如单糖、聚糖、氨基酸、肽和磷酸基等, 另一部分是由疏水亲油的碳氢链组成的非极性基团,如饱和或非饱和的脂肪醇及脂肪酸等[9],因此,生物表面活性剂和化学表面活性剂一样具有特殊的性能, 能溶于地层水和注入水中,在油水界面有较高的界面活性; 在含油岩石表面润湿性好,能剥落油膜,分散原油,具有很强的乳化原油的能力[10]。
2.6采收率评价
将离心后的上清液注入人造岩心中进行提高采收率评价实验。由图5可以看出,不同培养时间微生物发酵液的驱油效率明显不同,培养300 h后发酵液的表面张力最低,提高采收率效果最好,最高可达6.46%,说明微生物采油具有良好的效果及应用前景。
3结论
(1)好氧培养条件下微生物发酵液具有良好的乳化效果,表面张力、pH值、糖脂类表活剂含量与微生物生长曲线具有良好的对应关系;
(2)内源微生物被有效激活,有益菌数量增加,生长繁殖代谢旺盛,产生了有利于驱油的物质(如生物表面活性剂),硫酸盐还原菌得到抑制;
(3)微生物发酵液采收率提高幅度最高可达6.46%,证明微生物采油具有良好的效果和应用前景。
摘要：利用新疆油田六中区原油及地层水,研究了在室内好氧培养条件下,以原油为唯一碳源微生物的生长变化情况。测定了微生物及其代谢产物等相关指标。进行了原油乳化效果评价及提高采收率物模效果评价。结果表明,菌浓较初始值最高增加五个量级,菌群变化显著。微生物发酵液表面张力大幅度降低,由64.937 mN/m最低降至29.979 mN/m;pH由7.30最高升高至8.30;表面张力及pH与微生物生长曲线具有良好的对应关系。不同培养阶段,原油乳化能力明显不同。微生物发酵液提高采收率幅度与其表面张力明显相关,最高可达6.46%。发酵液中糖脂类表面活性剂含量最高达420.8 mg/L。
关键词：微生物采油,菌群,乳化,代谢产物,生物表面活性剂,提高采收率,物理模拟
参考文献
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[9]钱欣平,阳永荣,孟琴.生物表面活性剂对微生物生长和代谢的影响.微生物学通报,2002;29(3):75—78
微生物培养 篇10
一、实验教学过程中的一些问题
(1)师生实验课重视不足。重视不足,既是说学生,也是说老师。在实际实验教学过程中,部分学生把实验课当成了娱乐课,一部分学生穿着白大褂来实验室玩手机、聊天。对于实验目的这些学生是一问三不知,实验方法一问三不知,顶多就是对着实验步骤看一步做一步,完全不会去深思为何这么做,怎么才能做得更好。而有些老师也同样对该实验课程重视不足,不提问,少指导,不去多问学生几个为什么,导致学生对实验室中老师的定义就是做完实验的签字者,老师没能起到指导作用。
(2)学生缺乏团队合作意识与技巧。在实际教学过程中,我们习惯性将学生进行分组,目的是为了培养他们的团队合作意识。而实际的情况,有时让人哭笑不得:每个组中肯定会出现基础好的一到两个人,而这一到两个人往往会独自完成这个组的整个实验任务,其他的组员则在一边旁观。这种现象的产生,有以下几个因素:一是组员实验不积极,二是组中基础较好者不习惯团队合作。此外,在实验过程中虽然一直强调实验器材试剂从哪里来放哪里去,但还是有很多同学做不到这一点,直接影响整个实验室的实验效率。
(3)实验结果有时虚假,一人写完全班照抄。在实验报告的填写过程中,最常见的情况就是学生对实验结果来由不熟知,对实验结果分析处理方法掌握不到位,导致生搬硬套。更有甚者,为了取得一个良好的实验结果,直接修改原始实验数据。另外一种情况就是实验报告抄袭现象严重,同一实验组内一般只有少数同学能认真独立地自己完成实验报告填写、实验数据的处理、实验结果的分析,其余同学多是借来直接抄袭。这种情况,导致有的学生思想懈怠,忽视实验教学,学不到相关的实验知识与技巧。
二、实验教学问题的解决办法
(1)针对师生对实验课重视不足的问题,我们应该加强实验课考查力度。要扩大实验课在总学分中所占比值,增加实验课思考分析抽答频率与字数,增加期末实验现场测评。
(2)针对学生缺乏团队合作意识与技巧的情况,灵活采取应对方法。一是采取实验分组随机化的方法,即每次实验前都进行随机分组。这样,可以有效防止学生对班内实验基础较好的同学存在依赖性。二是采取实验流程具体到人的组内细分化的方法。每个实验组内的同学需在自己的实验报告里写上自己在该实验内所做的任务与贡献。三是采取计时加分化的方法,即对能提前完成实验内容且实验结果很优秀的小组予以考评加分。
(3)针对实验结果虚假,一人写完全班照抄的问题,我们老师要做好以下的事情。首先,要多设置实验分析题。争取每两到三个同学能分到一个分析题,而不是像传统实验报告分析题那样一个班只需要解决2个实验分析题。其次,要求实验数据处理分工明确化。每个实验小组的成员,必须在自己的实验报告内写上自己承担的那部分实验详细的数据运算与处理过程。
三、实验教学方法的改进
(1)多动手多操作。在实验教学过程中,我们要让学生多动手操作,多在操作中发现问题与解决问题。实验教学前,我们把实验操作整个流程的PPT发到每个学生手里,让学生课前就对实验流程与操作要点有个熟练的了解。这样就能让学生在实验教学中,能最大限度地学到实验技能、操作技巧。
(2)让学生参与到整个实验筹备中来。老师指导学生完成实验教学前的准备工作,比如药物配制、试剂量取、培养基制作、实验用微生物繁殖与分群。这样,既能让学生对即将进行的实验教学有自己深刻的体会,又能培养学生的实验实践能力。
结论
:兽医微生物学是一门兽医学的专业基础课,是一门必须教好的专业基础课,是一门实验性与应用性相结合的课。它的独特性质,要求我们把实验教学放在一个极其重要的地位。兽医微生物学实验教学的好坏,直接关系着学生的动手实践能力、实验创新能力的高低。我们要勤勤恳恳、高标准严要求地教好这门课,为学生能力的提高打下坚实的基础。
摘要：在生物学的学科类目中,微生物学因其极强的实验性与应用性的结合,占据着特殊的地位。而兽医微生物学,作为一门动物医学的专业基础课,更是有着极其重要的地位。这是必须教好的一门专业基础课,而教好这门课的关键在于实验教学。说千百遍不如做一遍,只有通过有目的性的实验教学,才能使学生获得实验的基本操作方法,初步了解该学科的理论研究与实践应用的方法及步骤。实验教学手段不断发展,实验教学能力不断提升,社会竞争对人才提出了更高的要求。因此,要将教学重点放在提高学生的综合能力上,除掌握所需的基本方法和技能外,还需要培养其分析问题、解决问题的能力,让学生们在实践中充实自己,提高自身能力。
生物教学注重意识培养 篇11
关键词：竞争意识 ;整体意识;创新意识
1 渗透竞争意识
竞争，优胜劣汰，这是生物界生物生存发展和进化的规律之一，当然也是人类社会生存发展的一种客观法则。在中学生物学中，涉及竞争的生命现象、知识和理论，却屡见不鲜，为学生竞争意识的启蒙教育提供了极为有利的情境。
1.1 在对生命现象的考察中启蒙竞争意识
如同一片森林里的各种树木，在其生长发育的过程中，彼此争夺着阳光、水分和营养物质;食性相同的动物，彼此争夺着食物;食肉动物和食草动物之间的捕食和反捕食等等，这些一系列的生命现象，就是生物竞争现象。在讨论中，学生理解了自然界中的生物，为了生存下去，就得为获取足够的物质、能量、食物和生存空间，而彼此进行着生存竞争，这些就是一种竞争。在生物界，生物具有本能的过度繁殖的倾向，而生物赖以生存的食物、物质和生存空间，却是非常有限的。因此，生物间必须彼此竞争（或斗争）着，才能生存和发展，这是生物生存和发展的法则。人类也不例外，只是竞争的内容、方式、时间、空间不同而已。因此，学生在学习生物竞争知识的同时，受到了竞争思想的熏陶，受到了竞争意识的启蒙教育。
1.2 在对生命现象的中深化竞争意识
在高中生物教学中，我们有意识地将一些竞争的知识和理论，通过典型复杂的生命现象的综合分析，提高到一个更高的层次。
例如，我们让学生共同讨论分析某一草原上生活的狼、羊、牧草等生物及它们与周围无机环境的复杂关系时，学生通过讨论、分析和综合，理解了狼与羊、羊与草彼此间的捕食关系，也理解了狼与狼之间，羊与羊之间为争夺食物和生存空间的竞争关系，即其竞争（或斗争）的一面;但也启发学生理解狼捕羊，但狼又不能捕光了羊;羊吃草，但羊又不能吃光了牧草。否则，狼、羊、牧草三者会同归于尽，毁灭了此草原生态系统。可见，生物之间又有相互依存的一面。况且狼与狼、羊与羊之间，还有群居、互助、互利、互爱的一面。这种生物之间既竞争（或斗争）又依存的多重性，使学生对于竞争思想有了更全面更深刻的认识，使学生竞争的知识、理论，自然而然地得到加强。我们顺势将知识迁移，向学生设问：人类应如何把握和运用竞争法则来正确处理好人与大自然、人与生物界、人与人之间的复杂竞争关系呢？让学生以平等竞争的思想，去面对一个复杂的人类社会的新情境，去面对自己未来的人生征途，使学生产生了强烈的竞争意识。
2 渗透整体意识
整体观念实质是一种系统观念。人们在考察某一事物时，要从整体（大系统）出发，注意在整体综合的控制下进行局部分析，从整体到部分，从大系统到子系统。然后通过局部的逐级综合达到总体综合，又从部分回到整体，这种宏观和微观的综合，从整体和部分的不同层次上，从整体及部分的结构、功能及彼此联系上，去考察事物的观念可理解为整体观念。启蒙和培养学生从整体系统的观念去考察事物，很有必要。
2.1 利用生物实例启蒙整体思想
生物学科中体现整体思想的科学实例是很多的。例如：一个细胞可以看做一个整体，细胞有细胞整体层次上的结构和功能，又有各组成部分及各细胞器的结构和功能，彼此既有区别又有联系。一个生物体也可看成是一个整体。一个种群、一个群落、一个生态系统都可以看成一个整体或一个系统。
我们在教学《绿色开花植物》时，启发学生把一株植物体作为一个整体去考察，从整体到部分，又从部分回到整体去分析综合。先从结构上考察，可把它分解为不同层次的部分：细胞、组织、器官。这些部分之间彼此分工协作又联系着。细胞间靠胞间连丝联系着、器官间靠维管束联系着形成一个植物体整体。再从生理功能上考察：植物体中的六种器官尽管各自功能不同，但彼此密不可分。根吸收水和无机盐，叶吸收空气中的CO[，2]，通过叶的光合作用，制造了有机物，再由茎输送到根、花、果实和种子中去，维系着一株植物的整体生命活动。植物的营养生长和生殖生长，彼此对立但又彼此依存，从而使学生理解了植物生长发育的动态过程中的整体性，启蒙了学生的整体思想，受到了整体观念或系统观念的启蒙教育。
2.2 利用科学实例深化整体观念
教学中，我们抓住典型实例分析综合，深化学生系统开放的观念。我们在教学高中生物学《生态系统》时，首先让学生学习了生态系统的结构、功能、动态平衡及人类在其中的地位和作用，再注重启发学生理解系统的开放性。让学生讨论思考，在一定的空间和时间内，系统内各种生物间以及生物与无机环境间，由能量的流通、物质的循环和信息的交换，彼此形成一个动态的整体（系统）。但这个系统是开放式的耗散结构系统，它不但从外界不断获取能量，但也不断地消耗着部分能量，物质也被不断分解、化合、转化和利用、循环着，信息被不断交换着，充分表现了该系统的开放性。任何生物体的新陈代谢、同化、异化、物质的摄取、利用与排出、能量随物体载体的运动而逐级流动，这些都使学生进一步理解了生态系统的开放性和动态性。人类生活在地球的生态大系统之中，人是自然的一部分。人类的衣、食、住、行，各种生产、生活消费所需物质的原料必须从大自然生态系统中去索取，而生产、生活的废物又要排放到生态系统中去。因此，人类的任何行为都要放到整个地球生态系统的动态平衡中去考察。人类既要改造自然又不能去破坏自然，而要做到人和自然的和谐统一，自然而然使学生产生了“天人合一”的整体思想，深化了整体观念，强化了整体开放意识。
3 渗透创新意识
我们考察一下人类的世界，便知它是一个创造的世界，一个不断创新的世界。培养学生的创新观念，树立创新意识，是何等重要。我们紧紧抓住每一个创新情境，渗透创新意识的教育，不断去点燃学生创新意识的火把。
例如，我们在教学《植物细胞的全能性》时，我们启发设问学生：人们能不能用植物的细胞、组织、茎尖、叶片及花粉花药等，在一定条件下去培养它们生长发育为一株株新的植株？有的学生说，这就是植物组织培养的高新生物技术，我国的生物学家们已用花药等培养了许多优质高产的烟草、小麦新品种，并居世界领先地位。
我们在教学高中生物《遗传的物质基础》基因时，课上我们启发学生：①基因一般在DNA分子上是以直线方式排列的。那么，基因能不能跳跃位置呢？某些基因能不能从一个DNA分子中截取出来，转移组装到另一DNA分子中去呢？新的基因能不能表达出新的生物性状？这些当今基因工程的创新思想，在学生的心田里燃起了创新的火苗。我们还常常让学生带着创新性的思考题，课外去阅读大量科普书刊，去参与课外科技活动，去思考、去争论。②北京大学陈章良教授等今年破译了恐龙蛋化石的部分遗传基因，那么，恐龙将来能不能复活再现？③世界上每一种生物实质上是一座宏大的基因库，那么，保护生物的多样性、保护濒灭生物物种有什么重大意义？④生物的基因库实质上也可认为是生物的信息库，那么，可不可以说，世界上现存的生物体实质上是生物信息的一种特殊动态表现形式呢？让学生从信息论的角度，去理解生命现象及其本质，提高了学生的认识层次，开拓了学生的知识、思想视野，燃起了学生思维创新的火花，有力地强化了学生的创新意识。
微生物培养 篇12
一、传统微生物实验教学现状
传统微生物实验教学几乎传承着传统理科实验教学的内容和模式, 重视理论知识的灌输而忽视了技能和创新能力的培养, 强调的是验证理论, 实验内容分散、陈旧, 教学目标和内容不适应现代复合型微生物学人才的需要。此外, 实验教学方法也比较单一、落后, 学生按规定时间到实验室, 听老师讲解完实验原理和内容后, 按实验步骤做实验, 得出结果, 验证基础理论。另外, 教学手段和形式单一、枯燥, 只发挥了老师的主导地位, 而忽略了学生的主体地位, 抑制了学生的主动性和思考的独立性, 教学效率低下。同时很多师范高校教学投入不足, 实验仪器数量少, 设备技术性能差, 理论与实践脱节。这些都不能适应创新教育对高素质应用型人才的需要。
二、微生物实验教学改革
1. 调整实验内容, 激发学习兴趣
实验内容的合理选择是实验教学的重要环节。任何一项微生物工作都离不开基础的经典方法, 所以, 基本技能的训练如显微镜技术、制片染色技术、微生物的分离纯化与保藏、消毒灭菌技术等仍是微生物学实验课的重点。在保留经典实验的基础上, 删减重复、陈旧的实验, 并将原来彼此孤立的实验进行调整, 强化操作过程的整体训练。这样可以让学生系统掌握微生物实验的基本思路、操作方法和技巧。在实验类型上, 我们对实验内容进行了调整, 从简单的验证性实验向设计性、综合性实验发展, 增加学生实际动手操作的机会, 增强学生综合分析问题的能力, 以便充分调动学生的积极性, 培养学生的创新意识。
在实践中, 经过几周的基础实验, 学生已经熟悉了微生物实验的基本操作, 然后再开始设计性和综合性实验。老师根据实验室现有的实验条件和可操作性较强的科研项目或科研成果, 制定可行性实验预案, 给出实验目的、设计要求、提供仪器设备等, 学生分组查阅资料, 自主设计实验方案, 寻找相关研究方法, 选择实验器材, 学生独立准备实验并完成实验操作, 记录结果后再分析讨论整个实验过程。使学生真正成为实验的主体, 提高学生独立设计、独立实验的能力。同时设计性、综合性实验的内容较为丰富, 实验方法多样, 实验形式较为灵活, 给学生提供了极大的自由发挥空间, 培养了学生的创造性和科研思维。同时, 这些实验需要一个小组共同承担, 只有解决好团队里每个人的分工和合作, 才能更好地完成任务, 因此设计性和综合性实验还有利于培养学生的团队合作精神。
随着科学的不断更新和发展, 除了传统的技术和方法外, 微生物实验教学还应该加入一些现代微生物学实验技术, 如荧光、PCR技术等, 使学生在掌握更多有关学科前沿动态知识的前提下, 不断进行技术的更新和改进[2]。
2. 丰富教学方法, 优化学习效率
微生物实验课的目的就是, 调动学生的主动性, 培养科研思维和创新能力。只有采用全新的教学方法, 才能激发学生的学习兴趣, 提高教学效率。在每学期的开学之初, 就要向学生公布一学期的实验教学计划, 阐明预期要达到的教学效果, 让学生亲自参与实验准备, 让他们根据预习和实验教材了解实验需要哪些东西, 有什么用途, 如何使用等。同时, 将现代教学手段, 如电视教学录像片或Powerpoint教学课件等应用于微生物实验教学[3], 在学生明确实验目的和原理后, 将实验步骤和方法通过多媒体教学系统演示给学生, 突出重点、难点和注意事项。还可以使学生更形象、直观地了解因条件限制而不能开设的新技术和新方法, 使先进的电教媒体与常规教学有机结合起来, 既可以活跃学习气氛, 增加教学的生动性, 还可以使实验效率和教学效果得到明显提高。另外, 我们还增设了实践参观的补充教学方式, 平时让学生多接触了解老师相关的科研项目, 同时带领学生参观相关的教学基地, 以及食有菌生产厂、啤酒厂、酿造厂、酸奶厂、乳酸菌饮料公司、污水处理厂等, 给学生讲解相关的生产技术、生产中使用到的菌种, 让学生感到学有所用, 使他们自发地产生学习的热情和积极性。
3. 改进考核方式, 提高教学质量
考核是教学过程中的一个重要环节, 没有有效的考核约束机制, 教学方法的改革也可能会流于形式。同时, 考核方式对学生的学习情绪和学习态度也有很大影响。因此, 为保证实验教学的有序进行, 我们在考核方式上也进行了积极探索, 改变了传统的笔试衡量成绩的方法, 重视对学生学习过程的评价[4], 从实验设计、实验操作、分析问题、创新能力以及实验报告等方面对学生的综合能力进行客观考评。上课时认真检查学生的预习情况, 考核实验设计, 在实验过程中, 认真观察学生的实验操作过程, 了解学生有什么体会与新的发现等, 根据动手能力和实验态度给出实验操作成绩, 通过实验报告和小组讨论考查学生思考和分析问题的能力。通过上述考核方式能有效调动学生操作实验的积极性和主动性, 提高实验教学质量。
通过几年来对微生物实验教学的探索与发展, 充分调动起了学生的主动性, 激发了学生对微生物学实验的兴趣, 提高了学生的实验操作技能, 特别是增加了设计性和综合性实验内容后, 促进了学生的创新能力, 独立思考和分析问题、解决问题能力的培养, 提高了微生物学实验教学的效率和质量。至于如何在更高层次上进行尝试, 还有待于在以后的教学过程中不断探索。
总之, 随着生物学的飞速发展, 在教学实践中, 要及时调整教学思路和方法, 促进学生的智能发育和创新能力培养, 以提高教学质量, 更好地完成教学任务。
参考文献
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