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)三個階段。 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)21 個, 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(shí)驗(yàn)16 個, 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。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)對學(xué)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(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)與知識儲備,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)知識和基本的操作技能,同時培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
本教材從以下3個方面進(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)為第一個實(shí)驗(yàn)項目; 增加了技術(shù)升級的細(xì)菌的電鏡觀察和應(yīng)用性很強(qiáng)的生長譜法測定微生物的營養(yǎng)需求實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn))實(shí)驗(yàn)項目,對影響微生物生長的3個因素進(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(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,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)項目(包括3個模塊的手機(jī)版),可供學(xué)生隨時隨地利用碎片化時間進(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(dāng)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(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數(shù)
實(shí)驗(yàn)五細(xì)菌的簡單染色及形態(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)菌生長曲線的測定
實(shí)驗(yàn)十五生長譜法測定微生物的營養(yǎng)需求
實(shí)驗(yàn)十六物理因素對微生物生長的影響
實(shí)驗(yàn)十七藥物和生物因素對微生物生長的影響(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
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)的測定
實(shí)驗(yàn)三十三多管發(fā)酵法測定水中大腸菌群
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