本書將微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、 綜合提高實(shí)驗(yàn)和研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)三個(gè)階段。 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)21 個(gè), 以研究課題的形式安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和順序, 使所有的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)連貫成一個(gè)科學(xué)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(jì)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(xì)菌的形態(tài)鑒定、 生長(zhǎng)曲線、 營(yíng)養(yǎng)要求、 生長(zhǎng)控制、 生理生化特征、16SrDNA 鑒定一直到菌種保藏。 綜合提高實(shí)驗(yàn)16 個(gè), 分別是與農(nóng)業(yè)、 環(huán)境、 食品、 醫(yī)藥相關(guān)的小型研究課題。 研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)示例1 個(gè)。本書的很多實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)為編者原創(chuàng)或改進(jìn), 可操作性很強(qiáng), 可供理工農(nóng)林醫(yī)等高校的生物科學(xué)、 生物技術(shù)(工程)、 生物制藥、 藥學(xué)、 農(nóng)學(xué)、 環(huán)境科學(xué)、 食品科學(xué)等專業(yè)學(xué)生使用。
加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新探究能力的培養(yǎng)已經(jīng)成為我國(guó)高等教育教學(xué)改革的重點(diǎn),而實(shí)驗(yàn)教學(xué)則是培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新探究能力的重要環(huán)節(jié),探究性教學(xué)更是成為高校實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的潮流。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程往往在大一、大二等低年級(jí)開設(shè),該階段的學(xué)生缺乏探究性教學(xué)所需的科研素養(yǎng)與知識(shí)儲(chǔ)備,直接開展探究性實(shí)驗(yàn)存在一定的難度。編者根據(jù)多年的課程教學(xué)探索與實(shí)踐,在編寫時(shí)采用三段三層漸進(jìn)式探究的總體結(jié)構(gòu),將微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為基礎(chǔ)、綜合提高和研究創(chuàng)新三個(gè)階段(層次)。其中,基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)以研究課題的形式安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和順序,使所有的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)連貫成一個(gè)科學(xué)探究課題,該階段側(cè)重微生物的基本操作技術(shù); 綜合提高階段的實(shí)驗(yàn)是一些小型研究課題,該階段強(qiáng)調(diào)操作技能的綜合應(yīng)用; 研究創(chuàng)新階段則組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)戰(zhàn)創(chuàng)新研究。
教材整體編寫秉持必需、夠用、適當(dāng)提升挑戰(zhàn)度的原則,忽略一般高校無法開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(如厭氧培養(yǎng)、免疫學(xué)技術(shù)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(xué)生扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本的操作技能,同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
本教材從以下3個(gè)方面進(jìn)行了優(yōu)化。
1. 內(nèi)容上的優(yōu)化
(1) 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)部分?紤]到新高考政策下有些學(xué)生沒有光學(xué)顯微鏡操作基礎(chǔ),增加了光學(xué)顯微鏡的使用實(shí)驗(yàn)為第一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目; 增加了技術(shù)升級(jí)的細(xì)菌的電鏡觀察和應(yīng)用性很強(qiáng)的生長(zhǎng)譜法測(cè)定微生物的營(yíng)養(yǎng)需求實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目; 增加了物理因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響與藥物和生物因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響(抑菌實(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,對(duì)影響微生物生長(zhǎng)的3個(gè)因素進(jìn)行了探索研究。
(2) 綜合提高實(shí)驗(yàn)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(cè)大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備和轉(zhuǎn)化水中生化需氧量(BOD)的測(cè)定泡菜發(fā)酵及亞硝酸含量的測(cè)定5個(gè)反映現(xiàn)代生物技術(shù)、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(yīng)用型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2. 將數(shù)字資源以二維碼的形式嵌入教材
(1) 微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)有一套規(guī)范的操作技術(shù),編者制作了相應(yīng)的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作技術(shù)視頻,方便學(xué)生模仿和練習(xí);繪制了每個(gè)操作技術(shù)的思維導(dǎo)圖,并標(biāo)注了關(guān)鍵步驟和注意事項(xiàng),有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成功率。
(2) 自主開發(fā)了可供多個(gè)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(shí)驗(yàn)項(xiàng)目(包括3個(gè)模塊的手機(jī)版),可供學(xué)生隨時(shí)隨地利用碎片化時(shí)間進(jìn)行操作和練習(xí)。
(3) 根據(jù)實(shí)驗(yàn)的需要,嵌入3D動(dòng)畫、視頻說明、實(shí)驗(yàn)課件、實(shí)驗(yàn)圖像、拓展資料、習(xí)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(jī)結(jié)合。
3. 具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的改進(jìn)
在具體實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)還增加了多種操作方法,供不同實(shí)驗(yàn)條件的學(xué)校選用。
在本書三段三層漸進(jìn)式探究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中,基礎(chǔ)階段的課題與實(shí)際應(yīng)用相關(guān),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(guān),不同學(xué)校和專業(yè)可根據(jù)需求進(jìn)行選擇; 研究創(chuàng)新階段的課題與教師的科研項(xiàng)目或?qū)W生感興趣的微生物學(xué)問題相關(guān)。通過實(shí)用性、專業(yè)性、前沿性和趣味性的課題增強(qiáng)學(xué)生的興趣,激發(fā)學(xué)生的探究熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和應(yīng)用能力。
本書參考了大量國(guó)內(nèi)外優(yōu)秀微生物學(xué)教材、微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)教材和相關(guān)資料,紹興文理學(xué)院的沈國(guó)娟老師、王炎鋒老師、董華平老師,河北衡水學(xué)院的侯曉杰老師、王茜老師、王倩老師均參與了本書的校對(duì)工作,編者在此一并致以誠(chéng)摯的謝意!
由于編者能力和水平有限,本書難免有不當(dāng)之處,敬請(qǐng)廣大專家、同仁和讀者批評(píng)指正,謝謝!
尹軍霞
2024年9月
實(shí)驗(yàn)須知
Ⅰ基 礎(chǔ) 實(shí) 驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)一光學(xué)顯微鏡的使用
實(shí)驗(yàn)二培養(yǎng)基的配制
實(shí)驗(yàn)三滅菌物品的準(zhǔn)備及滅菌
實(shí)驗(yàn)四土壤中細(xì)菌、放線菌、酵母菌及霉菌的分離純化與計(jì)數(shù)
實(shí)驗(yàn)五細(xì)菌的簡(jiǎn)單染色及形態(tài)觀察
實(shí)驗(yàn)六細(xì)菌的革蘭氏染色
實(shí)驗(yàn)七細(xì)菌的芽孢、莢膜、鞭毛染色及運(yùn)動(dòng)性觀察
實(shí)驗(yàn)八細(xì)菌的電鏡觀察
實(shí)驗(yàn)九微生物細(xì)胞大小的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十放線菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察
實(shí)驗(yàn)十一酵母菌的形態(tài)觀察及死活細(xì)胞的鑒別
實(shí)驗(yàn)十二微生物的顯微鏡直接計(jì)數(shù)法
實(shí)驗(yàn)十三霉菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察
實(shí)驗(yàn)十四細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)十五生長(zhǎng)譜法測(cè)定微生物的營(yíng)養(yǎng)需求
實(shí)驗(yàn)十六物理因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響
實(shí)驗(yàn)十七藥物和生物因素對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響(抑菌試驗(yàn))
實(shí)驗(yàn)十八常見的生理生化試驗(yàn)Ⅰ
實(shí)驗(yàn)十九常見的生理生化試驗(yàn)Ⅱ
實(shí)驗(yàn)二十用16S rDNA方法鑒定細(xì)菌種屬
實(shí)驗(yàn)二十一微生物菌種保藏
Ⅱ綜合提高實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)二十二紫外線對(duì)枯草芽孢桿菌產(chǎn)生淀粉酶的誘變效應(yīng)
實(shí)驗(yàn)二十三淀粉酶產(chǎn)生菌的分離、篩選與鑒定
實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)二十五產(chǎn)堿性蛋白酶菌株的篩選
實(shí)驗(yàn)二十六鏈霉素抗性突變菌的分離篩選
實(shí)驗(yàn)二十七產(chǎn)氨基酸抗反饋調(diào)節(jié)突變株的篩選
實(shí)驗(yàn)二十八大腸桿菌質(zhì)粒DNA的提取和電泳檢測(cè)
實(shí)驗(yàn)二十九大腸桿菌感受態(tài)細(xì)胞的制備和轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)三十水中生化需氧量(BOD)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)三十一苯酚生物降解菌的篩選
實(shí)驗(yàn)三十二水中細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定
實(shí)驗(yàn)三十三多管發(fā)酵法測(cè)定水中大腸菌群
實(shí)驗(yàn)三十四噬菌體的分離和純化
實(shí)驗(yàn)三十五乳酸發(fā)酵與乳酸菌飲料
實(shí)驗(yàn)三十六乙醇發(fā)酵及糯米甜酒的釀制
實(shí)驗(yàn)三十七泡菜發(fā)酵及亞硝酸含量的測(cè)定
Ⅲ研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)
研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)示例
參考文獻(xiàn)
附錄1常用培養(yǎng)基配制
附錄2實(shí)驗(yàn)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(xué)實(shí)驗(yàn)相關(guān)附錄