微生物的培养技术篇1
关键词:实验教学无菌操作科学性安全性
开展高中生物选修教材“实验二:学习微生物培养的基本技术”实验,旨在培养学生实验操作能力和探索科学知识的方法与技巧。作为一名实验教师,做到“课内得法,课外得意,得法于内、受益于外,立足课内、辐射课外”,既是责任和义务,也是时展的需要。开展此实验的过程中,笔者认为除了明确目的、理解原理、掌握实验程序外,还应该注重以下几个方面:
一、建立“微生物无所不在”的概念
微生物是指用肉眼看不见或看不清楚的微小生物,如细菌、病毒等。由于肉眼看不见,所以学生常常不太清楚外界环境和所有与环境接触的身体各部位均有微生物的存在。实际上,它们广泛分布于室内外的空气,水、土壤、桌、凳及身体表面的皮肤、黏膜、温泉、海底等处。可以说微生物无所不在,无孔不入。因此,在学生第一次进入微生物学实验室时,建立起“微生物无所不在,无孔不入”的概念,这样才能真正体会到消毒、灭菌,无菌操作技术的必要性和防止外界微生物对培养物污染的重要性。
二、正确理解无菌操作内容
教材中只提到操作者用肥皂将双手洗净,擦干,再用酒精(体积分数75%)棉球擦手这一点内容,主要强调接种的程序。笔者认为这些内容不够全面,也引不起学生足够的重视,甚至会误导学生认为这些就是无菌操作的全部内容,只要按部就班,就会防止外界微生物对培养物污染了。对此,实验前对学生要进行必要的补充和说明:(1)一切用具和培养基要严格灭菌;(2)操作环境要无菌,最好在无菌室或接种箱中进行;(3)时刻要注意用火焰封口;(4)接种操作的同学要穿实验服、带口罩。因为一方面,周围环境和体表都不同程度存在大量的微生物,虽然大多数属于正常菌群(非致病菌群),但少数致病性菌进入破损的皮肤或传入口内或眼睛等处,会引起感染;另一方面,有些微生物在一定的部位是非致病菌,当条件改变时也可能是条件性致病菌。还有非致病菌性向致病性突变的可能。因此,严格进行无菌操作是实验成功的保障,也是提高环境意识的有效措施。
三、注重实验的科学性
微生物培养的过程,对于学生而言,也是观察的过程,教材仅提到将接种后的试管放入恒温箱内,在25℃下培养5～7天,或在37℃下培养24小时。对于如何观察,观察中应注意哪些事项,没有具体强调和说明。我认为,教学过程中教师引导学生对微生物培养的科学性进行必要的讨论,在实验课上发现,实验小组在称量中有随意性,天平、量筒使用不规范,增大了误差。制备培养基的过程中,忽视灭菌环节的重要性,灭菌后的培养基出于好奇,随意接盖、取棉塞,忽略了灭菌是否彻底的进一步检验。接种过程中,不严格遵循接种程序,手忙脚乱、增加了一定的危险性,污染率较高。培养和观察的过程中,由于出于好奇,随意接盖,为了提高培养温度,甚至放到太阳底下晒,等到观察、记录菌落数时才发现部分培养基忘贴标签等等。这样会影响实验现象及结论的形成。笔者认为,以“学习微生物培养的基本技术”实验为突破口,引导学生讨论微生物培养的科学性,如除了温度外,在具体的培养环境中还应注意哪些因素影响?观察过程中能否随便接盖后习惯性用手去摸或者用口去吹,或者用鼻子去闻?实验结束后,为什么要洗手?培养物、培养基、棉塞、试管及培养皿如何处理、洗涤等,进一步培养学生严谨的实验态度和实验习惯。
微生物的培养技术篇2
关键词：微生物学实验；教学模式；探索
中图分类号：G642.0文献标识码：a文章编号：1006-3315（2013）09-117-002
微生物学是生物科学的一个重要的分支，是生物科学中理论性、技术性、应用性都很强的基础学科之一。微生物学的发展，促进了许多重大理论问题的突破，为分子生物学和分子遗传学的发展奠定了基础[1]。微生物学实验是微生物学教学内容的重要组成部分[2]，对印证和巩固微生物学理论知识，以及研究与应用微生物都具有很重要的作用。因此，随着生物科学的不断发展，如何进一步通过微生物学实验课程的教学，培养学生掌握实验方法与实验技能，提高学生思维能力﹑综合应用能力和创新能力，提高学生综合素质，是微生物学实验教学重要的研究课题。对这一问题，许多高校都展开了探索和实践，如林雁冰[3]等研究构建了一种创新型微生物实验教学体系，黄族豪[4]等对生物科学专业创新人才培养进行了探索与实践。近年来，我们针对黔南民族师范学院生物科学专业的本科学生，对微生物学实验课程的教学模式进行了探索和实践，为高素质创新性人才培养提供理论参考和实践依据。
一、修订微生物学实验课程教学大纲，整合实验内容，构建实验教学模式
黔南民族师范学院是改革开放以来，在实施西部大开发战略进程中，由教育部和贵州省人民政府批准的一所省州共建、以省为主的本科层次的民族师范院校。新建的地方院校，经费困难，用钱的地方很多，实验设备短缺而陈旧落后，由于微生物实验受仪器设备和实验学时等条件的限制，拟订的实验教学大纲开设的实验项目数偏少，仅有8个实验（只有1个综合性实验，其余都是简单的验证性实验），实验内容单一，相当学生学习消极，培养学生的实验方法和技能单调、不利于学生创造性思维和创新能力的培养。
近年来随着各级政府对学院的投入增加，实验室建设有了长足发展，实验设备仪器得到添置，实验条件有所改善。为了加强培养学生的实验技能，提高学生的实验素养和创新能力，我们根据微
生物学科的特点，结合我院的实际和多年的教学实践，本着以人为本，以学生的发展为根本的教学理念，夯实学生基础，注重学生创新能力培养的原则，修订微生物学实验课程教学大纲。新的微生物学课程实验大纲将原来的实验内容由8个实验调整为10个（其中5个验证性实验，3个综合性试验，2个设计性实验），实验学时由原来的24学时增加至48学时（其中2个综合性实验与1个设计性实验，每个实验时，其余为3个学时，共计48学时）。按照人们认识事物的规律和微生物学知识的逻辑关系，将上述微生物实验的内容整合为三个模块，即基础性微生物学实验模块、综合性微生物学实验模块、创新性微生物学实验模块，构建形成微生物学实验课程教学模式。该模式体现了微生物学实验课程客观规律的教学框架，它具有目的明确、内容具体、结构稳定和实践性强的特点，在实施过程中注意三个模块的实验内容既有区别又有联系，使学生能系统掌握微生物实验的基本方法和技能，培养学生的综合素质和创新能力。
二、基础性实验模块实验内容的整合
1.教学目标
通过开设5个实验，使学生印证和巩固微生物学的基本知识、基本理论；掌握微生物学实验的基本操作技能（包括临时装片制作技术、微生物形态观察技术、微生物转管培养技术、微生物实验无菌操作技术），环境消毒的方法，体会无菌操作的重要性，牢固树立无菌概念；培养学生独立使用实验仪器开展实验的能力，为进一步开展综合性实验和设计性实验奠定良好的基础。
2.主要内容
将微生物在实验室环境和人体表面分布，微生物的形态识别，细菌特殊构造的观察，真核微生物与原核微生物的形态和区别，显微镜、细胞计数器、测微尺等仪器使用，培养基制备、无菌操作技术、微生物染色观察技术等知识整合为5个实验。即：（1）培养基制备、灭菌及环境消毒；（2）实验室环境、人体表面微生物的检查及无菌技术；（3）细菌、放线菌、酵母菌和霉菌的制片及简单染色观察；（4）细菌革兰氏染色、芽孢、荚膜、鞭毛染色；（5）微生物大小测定、显微镜直接计数技术和悬滴观察。每个实验3学时。原来的微生物学实验课程大纲对这部分实验内容安排了7个实验（每个实验3学时），但还不包括细菌芽孢、荚膜、鞭毛染色和微生物大小测定等实验内容。经过上述整合，不仅丰富了实验内容，还对学生的实验技术和操作技能进行多方位的训练，为综合性实验和设计性实验打下坚实的基础。在实验顺序上，按前一个实验作为下一个实验的基础或准备进行安排，使实验体系紧凑，逻辑相连。如培养基的制备实验的结果，就为实验室环境、人体表面微生物的检查及无菌技术实验做好了培养基的准备，节约耗材，提高实验的效率。
3.教学方法与效果
该模块的教学方法利用黑板板书和多媒体，教师用边示范操作边介绍的方法进行教学。对微生物形态观察的实验内容为学生制作示范镜显示观察结果。在学生实验过程中，教师观察各实验台学生操作情况，并及时纠正不规范的操作。实验报告按传统的格式完成。实验准备和预备实验由指导教师带领学生进行（学生以实验台为单位轮流安排）。经过该模块的学习和训练，学生反映良好，对他们实验能力的提高帮助很大。
三、综合性实验模块实验内容整合
1.教学目标
综合性实验的教学目标是强化学生的动手能力、实践能力和将微生物各单项基础实验技术整合应用的能力，培养学生综合实验技术，分析和解决实际问题的能力。
2.主要内容
将基础性实验模块的实验内容有机整合，把微生物的分离、培养、鉴定、生理生化、环境条件对微生物的影响等知识整合为3个综合实验。即：（1）imViC试验；（2）土壤中微生物的分离培养及初步鉴定；（3）大型真菌菌种分离、质量鉴定。其中第1个实验为3学时，剩余的的2个实验各为时。该部分实验在强化基本原理的基础上，把实验内容与生产实际和科学研究紧密联系起来，真正做到理论联系实际，为微生物实验技术广泛应用打下坚实的基础。
3.教学方法与效果
综合性实验的教学主要以学生为主，将单项基础性实验根据实验目的进行有机组合，集成微生物实验方法和技术，形成对微生物研究和应用的综合技术。如土壤中微生物的分离培养及初步鉴定综合性实验，将培养基的配制、灭菌、分离、鉴定、转管培养、菌种保藏等技术进行整合，形成土壤中微生物的分离培养及初步鉴定整套实验方法和技术。教师在实验前提前布置实验题目，交待实验目的和要求，学生独立拟定实验方法和步骤，实验前由教师检查实验方案合理后，学生独立实施。实验过程中观察学生的实验操作方法是否规范，并及时指正。实验准备以实验台为单位，在指导教师的带领下进行。实验报告以小论文的格式完成。学生对这种应用性较强的模块学习积极性较高，能发挥学生的主观能动作用，知识掌握程度也牢固。
四、设计性实验模块
1.教学目标
该模块以人才培养与社会对人才需求有机接轨为目标，培养学生综合运用所学知识和技能，结合经济社会发展的需求，开展设计性实验，进行探究性学习，培养学生的创新思维和创新能力。
2.主要内容
该模块是学生进入工作岗位（教学、科研、生产等各领域）从事微生物和相关领域工作必备的知识和技能，也是学校人才培养与社会对人才需求实现无缝结合的重要环节。根据当地经济社会发展人们生活与生产亟待解决的热点问题，结合学生特点作为实验内容，开展具有本院微生物学科特色的设计性实验。即（1）当地饮用水源水中细菌总数和总大肠菌群的检测（时）；（2）牛乳的巴氏消毒、细菌学检查、酸乳的制作及质量检测（3学时）。
3.教学方法与效果
设计性实验由教师结合社会发展需要，在实验前提出实验题目和要求，学生独立设计实验方案，指导教师检查合理后，学生独立进行实验。实验过程教师观察学生操作，指导学生解决实验过程中出现的问题。实验准备以实验台为单位，仍然在指导教师的带领下进行。实验报告以小论文的格式完成。该模块内容结合社会生活与生产实际，实践性和应用性很强，学生学习的积极性高，主动性强，能有效促进创新人才的培养。
五、实验成绩考核
实验成绩由学生制订的实验方案（30%）、完成的实验报告（30%）和实验技能（40%）构成。实验方案和实验报告按统一的基本要求作为评分的标准，由指导教师评阅给出成绩。技能考核以大型真菌组织分离制作菌种作为技能考核单元，从培养基配制和灭菌、接种环境消毒、组织分离方法、无菌操作等方面综合检查学生对微生物实验基本操作技能的掌握情况，以成功分离无污染的菌种为判定标准，记载考核成绩。指导教师对实验报告评阅在下一个实验前批改发给学生，并在下一个实验前对前一个实验进行小结，肯定成绩，指出不足，以利于学生及时改进。
六、小结
微生物学实验教学模式从2009年开始在我院生物科学专业2007级两个班的微生物学实验课程中摸索，在生物科学专业2008级职业师资班微生物学实验课程的教学过程中逐步完善，经过对生物科学专业2009级两个班学生的教学实践检验，得到学生的认可。不管是哪个年级，在微生物学实验课程结束后，相当部分的学生向指导教师提出申请，要求教师指导他们进行微生物学方向的研究性学习，有些同学在毕业论文选题时选择微生物学领域的内容。由此微生物学课程教师常常因要求的学生过多而超过学院规定教师指导学生的任务。学生通过微生物学实验教学模式的学习训练，成果显著，有的发表了研究论文，有的考取硕士研究生。实践证明，通过以上对微生物学实验教学的改革，建立的微生物学实验课程教学模式，符合我院生物科学专业学生的特点，使学生认识到了微生物学实验课程的重要性，大大激发了学生对微生物学实验的兴趣，调动学生学习的积极性和创造性，发挥学生学习的主观能动性，培养了学生的动手能力、思考分析、解决问题的能力和创新能力，为学生适应将来工作或进一步深造奠定了良好的基础。
基金项目：贵州省高校专业综合改革试点项目：黔教高发[2012]426号；黔南民族师范学院微生物学重点学科建设项目：院政发[2011]04号；黔南民族师范学院优秀教学团队建设项目，院教发{2011}5号。
参考文献：
[1]周德庆.微生物学教程[m]北京：高等教育出版社，2011，4
[2]沈萍，陈向东.微生物学实验[m]北京：高等教育出版社，2007，11
微生物的培养技术篇3
本辅修专业培养生物技术及其相关领域的应用型人才。
二、专业培养要求
本辅修专业的学生通过学习可获得以下几方面知识、能力和素质：
1、掌握生命科学和生物技术等方面的基本理论和基本知识，具有一定的生物工程原理的基础知识；
2、掌握生物技术方面的基本实验技能；
3、具有综合运用所掌握的理论知识和技能，从事生物技术及其相关领域产品研发、生产、管理的能力；
4、了解与生物产业有关的方针、政策和法规。
5、通过严格的科学思维训练，具备良好的生物技术专业素质。
三、课程设置
本辅修专业设置课程包括：生命科学导论、基础生物化学、微生物学、发酵工程、生物技术检测（含仪器分析）、污水处理工程、植物组织及细胞培养、食用菌栽培学。
四、课程简介
1、生命科学概论：
主要介绍生命科学的基础知识、基本理论、研究方法及成果应用，从不同侧面反映生命科学与其他学科间的交融。主要内容包括：生物学基础知识、生命科学对人类的影响、生命的物质基础、生物大分子的结构和功能、细胞与克隆技术、遗传与人类基因组计划、微生物与人类的健康、神经科学、生物钟与生物信息传递、生态环境与人口资源等。通过本门课程的学习，能够使学生了解和掌握有关生命科学的基础理论知识，拓展视野，丰富生命科学知识。
2、生物化学
使用教材：《生物化学简明教程》（第三版），罗纪盛等修订，高等教育出版社，1999年。
参考书目：
《普通生物化学》（第四版），郑集，陈均辉编，高等教育出版社，2007年；
《生物化学》（第三版），王镜岩，朱圣庚，徐长法主编，高等教育出版社，2002年；
Biochemistry:anintroduction(Secondedition),t.mcKee;J.R.mcKee,（英文教材影印版），科学出版社，2000年；
instantnotesinBiochemistry,B.D.Hames,n.m.Hooper&J.D.Houghton,（英文教材影印版），科学出版社，1999年。
3、微生物学及实验：
微生物学(microbiology)为生物学各专业本科生的必修基础课。通过学习微生物的形态结构、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类鉴定以及微生物与其他生物的相互关系及其多样性，在工、农、医等方面的应用，了解该学科的发展前沿、热点和问题，使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识，了解微生物的基本特性及其生命活动规律，为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
微生物学实验是生物学重要的基础课之一，特别是随着分子生物学的发展与拓宽，微生物学方法与技术显得尤为重要。此外，医学、农学、林学等学科，甚至地质学、太空学等也需微生物的方法与技术。因此，熟悉掌握微生物学方法与技术，对其它很多学科的发展有直接的影响。无菌操作技能和无菌概念的建立是微生物学实验中最重要的内容。微生物学实验主要任务是使学生掌握研究与应用微生物的主要方法与技术，包括经典的、常规的、以及现代的方法与技术，使学生具有适应于从事相关学科的基础理论研究与实际生产应用的微生物学实验技能。
使用教材：《微生物学教程》，周德庆，高等教育出版社，2000
4、生物技术检测
使用教材：《仪器分析》（第三版），朱明华编，高等教育出版社，2000年
参考书目：
《生物物理学》，赵南明，周海梦主编，高等教育出版社，2000年；
《生化实验方法和技术》（第二版），张龙翔，张庭芳，李令媛主编，高等教育出版社，1997年。
5、植物组织及细胞培养
植物组织培养是一项以细胞全能性为理论基础的无性繁殖技术，以植物组织和细胞的离体操作为基础的实验性学科，是举世瞩目的现代生物技术之一。它应用无菌操作方法培养植物的一个离体器官、组织或细胞，加速繁殖植物个体，或获得有用物质等。本课程主要介绍植物组织培养技术的基本原理、设备、方法和应用，以实用为目的，使学生在了解基本原理的基础上，重点掌握实际操作技术。通过学习，学生将掌握植物组织培养的基本理论，掌握开展离体培养克隆植物的基本技能。
理论学习的主要内容包括：植物组织培养的基本技术、植物组织器官培养、茎尖分生组织培养、细胞培养、种质离体保存、植物组织培养苗的工厂化生产、药用植物的组织培养与工厂化生产、果树与蔬菜的组织培养技术、园林及观赏植物的组织培养等。
实验操作的主要内容包括：培养基的配制与灭菌；愈伤组织的诱导与分化；茎段的组织培养；植物细胞悬浮培养；叶的组织培养等。
6、发酵工程
本课程主要讲授微生物工程原理、微生物工程下游加工工程、微生物工程生产工艺及产品举例等部分。内容包括菌种的特征和选育，培养基的特性和选择，发酵工艺的控制，杂菌的防治和产品分离提纯工艺的控制等内容，为生物技术的应用奠定基础。微生物发酵工程课是一门综合性很强的课程，涉及到数学、化学、生物学、生物化学、微生物学、物理化学、有机化学、化工原理等多个学科，基础理论性和实践性均很强，同时要求基础理论和生产时间密切结合。在课程讲授过程中，将要按照微生物发酵生产的全过程阐明各个阶段、各种产品生产的原理和技术，讲解理论知识的同时，又重点突出生产的工艺操作和控制技术等实际问题。因此，该课程需要在理论教学的同时，配合实验的实践环节，也要求学生建立实际生产的概念，在实践中巩固本课程的教学效果，学生利用实验、参观、实习、社会实践等机会，培养分析问题和解决问题的能力。学生通过该课程的学习将会缩短理论与生产实践的距离，建立用理论知识分析和解决生产实际问题的概念和能力，动手能力也将有所提高。
推荐教材：贺小贤编著，《生物工艺原理》.北京：化学工业出版社.2003
曹军卫，马辉文，张甲耀编著.《微生物工程》(第二版).北京：科学出版社，2007
俞俊棠主编.《生物工艺学》.上海：华东理工大学出版社，1991
7、水污染控制工程
《水污染控制工程》是生物技术辅修专业的一门重要的必修课程。本课程的主要内容包括：水的资源特性，水体污染的特性，污染指标和污染控制的基本途径及方法，各种废水处理工艺的基本原理，主要设备的选型和构筑物设计计算等。通过本课程的学习，使学生掌握污水处理的基本概念、基本理论、基本工艺和及有关设备的技术性能，熟悉有关设计计算、安装调试、运行维护方面的知识，了解有关处理系统的管网设计、施工、维护运行方面的知识。由于本课程的实践性和应用性很强，因此必须强调理论教学与实践训练并重，使学生较好地掌握应用技能并具有较强的动手操作能力，能迅速适应实际工作的要求，同时具有水污染控制工程的设计、运行、管理及科研的初步能力。
使用教材：《水污染控制工程》第二版高廷耀、顾国维主编高等教育出版社
参考书目：《水污染控制工程》修订版张希衡编冶金工业出版社
《水处理工程》顾夏声编清华人学出版社
《水污染治理工程》黄铭荣编武汉理工大学出版社
《水污染控制工程》胡亨魁编武汉理工大学出版社
8、食用菌栽培学
本课程是在微生物学、生物化学、遗传学等相关学科基础上形成的综合性应用学科。食用菌栽培技术是现代生物技术的重要组成部分，是一门实践性较强的新兴实用技术课程。
食用菌是可食用的大型真菌，有利于改善人类的膳食结构、增强免疫功能、提高健康水平，是人类餐桌上的健康食品。联合国粮农组织提出每餐合理饮食结构应是“一荤一素一菌”，其中的“菌”指的就是食用菌。因此，近十年来,国内外食用菌产业的发展相当迅速,食用菌生产、加工在我国已然形成独立的新兴产业并开始步入工业化生产阶段。了解和掌握食用菌学基础理论和基本技能，对于将来从事相关技术工作和服务社会生产具有实践意义。
本课程重视学生的实际应用和操作能力培养。课程内容包括理论知识和实验操作部分，比例大体为：1：1。理论教学包括：食用菌基础知识、商业化栽培技术工艺和食用菌病虫害防治和加工保鲜技术三部分内容。实验教学重点加强操作能力和基本技能培养，使学生掌握食用菌制种技术、菌种分离与保藏技术，能够进行常规的食用菌栽培工艺操作。
本课程的目的：使学生理解有关食用菌的基础理论知识，掌握常见食用菌生长发育所需的营养、理化环境条件及栽培管理方法，掌握食用菌栽培过程及加工的多种基本操作技术，并且培养学生独立操作、实事求是的科学态度。使学生具备在实践应用中控制生产、服务科研和改造创新的专业基本能力和素质。
微生物的培养技术篇4
关键词：环境工程微生物学；教学案例库；工程硕士
中图分类号：G643文献标志码：a文章编号：1674-9324（2016）48-0235-02
工程硕士专业学位自1997年首次设立以来发展迅速[1]，在2011年，教育部提出了“服务国家特殊需求人才培养项目”，着重培养工程硕士专业人才。上海第二工业大学在2011年获批“服务国家特殊需求人才培养项目”，开展环境工程（电子废弃物资源化方向）硕士学位专业研究生的培养[2]。学校自2012年首次招收环境工程领域工程硕士，截至目前共招收143名学生，其中已有60名学生毕业。
环境工程微生物学作为一门以微生物技术处理环境问题的课程，以其技术的广泛性被纳入到环境工程领域工程硕士培养中。本文根据3年多来给工程硕士讲授环境工程微生物学这门课程的经历，以上海第二工业大学环境工程领域工程硕士培养为例，谈谈研究生课程环境工程微生物学教学案例库建设设计思路及其体会。
一、教学案例库的概述及类型
教学案例库是指教师为了更好的指导学生、实施案例教学而建立的用于存放所有案例的一个集合，其案例的来源及形式可以是多样的。对于本文提到的环境工程微生物学教学案例，可以选择微生物技术在土壤、水体环境中的应用。通过这些不同案例的分析，可以加深学生对基础知识的理解和提高运用知识解决实际问题的能力，还可以激发学生的学习热情，提高教学效率。
基于上海第二工业大学环境工程领域（电子废弃物资源化）工程硕士的培养目标，环境工程微生物学教学案例类型分为两类：一类是以研究生开展研究所需的思路模式，即选择已解决某一具体问题，从研究工作角度来说该项目已经完成；另一类是面向实际工程研发过程解析类的案例，选择采用本课程相关学科方向的技术，解决某个具体的工程问题，能说清楚从实验室基础研究到实际工程应用的全过程。
二、教学案例库中的实际案例
（一）微生物与电子废弃物方向
上海第二工业大学开展的环境工程硕士学位专业研究生培养的方向，本就是电子废弃物资源化方向，在微生物应用于电子废弃物中金属资源化方向有着较为深入的研究，其与广东惠州某公司合作开发的项目“微生物法回收废线路板中有价金属成套工艺与装备”已经完成半工业化试验。该项目可以很好的展示微生物技术从最初的实验室内菌种筛选、菌种驯化、浸出条件优化、工艺控制参数、进一步放大试验、工业化运行等阶段，因此将它纳入到环境工程微生物学教学案例库可以使得今后教师在该方向上的教学更加形象，并让学生了解微生物技术研发与应用相结合时如何走完一个从实验室内研究到工业应用的全过程。
（二）微生物与土壤污染方向
土壤中重金属和有机物污染越来越受到人们的关注，微生物技术以其广泛的适用性、经济性被应用于污染土壤的修复中，不管是重金属污染还是有机物污染，理论上总能找到一种或一类微生物迁移、转化或降解土壤中的这类污染。将这类微生物与土壤污染方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中，可以形象地说明微生物是如何在实际工程应用中进行土壤污染治理的。此外，由于在电子废弃物拆解地会产生场地土壤污染，因此这也是上海第二工业大学“服务国家特殊需求人才培养项目”环境工程领域工程硕士研究生培养中必须要关注的内容。
（三）微生物与污水处理方向
与土壤污染一样，在电子废弃物拆解产地也会造成水体污染。以重金属铊为例，铊元素对人体的最小致死量为12mg/kg[3]，因此污水中必须控制铊的含量，地方标准中含铊废水处理后铊浓度需低于5μg/L，对于类似超低痕量级的铊来说，很难利用纯粹的化学或物理法将污水中铊的含量降低至标准以内。实验室研究表明，利用微生物的代谢产物和配合一定量的化学试剂可以达到上述要求，将微生物与污水治理方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中，对于该领域工程硕士的培养同样重要，它可以使学生在课堂上就能清晰了解到相关微生物技术在电子废弃物领域的全方位应用概况。
（四）微生物与现代生物技术方向
现代生物技术的发展使得人们可以随心所欲的改造微生物，以达到为人们服务的目的。在以电子废弃物资源化为主要方向的环境工程微生物学教学过程中，将微生物与现代生物技术方向纳入到环境工程微生物学教学案例库中，可以使学生及时掌握最新生物技术前沿及科学合理的研究方法。
三、教学案例库评估及运行效果
环境工程微生物学案例库是由学校和企业双方共同完成的，这可以充分利用学校的科研优势及企业的工业运行经验与实际工程，可以真正做到理论与实际相结合。教学案例库的评估是以先对研究生进行一段时间的案例教学，后以研究生的相关反馈意见，最后以学校和企业相关负责人依据研究生的反馈意见进行评估，标准是通过该系列功能完备的案例，让研究生在开展相关类型研发工作时从思路和模式上获得研究型与工程应用型两方面的启发，便于后续开展研究工作时少走弯路。目前，环境工程微生物学教学案例库教学获得了研究生的认可。在实际授课过程中，不仅可以激发研究生的学习热情，而且能提高教师的教学效率。
四、结论
环境工程微生物学教学案例库由研究生开展研究所需的思路模式类、面向实际工程研发过程解析类两种类型案例组成，具体包括微生物与电子废弃物方向、微生物与土壤污染方向、微生物与污水处理方向、微生物与现代生物技术方向。最终评估是由学校、企业、全体工程硕士研究生共同参与。该类型的教学案例库既可以激发研究生的学习热情，又可以提高教师的教学效率。
参考文献：
[1]李九天，唐国金.关于提高课程教学对工程硕士论文研究支撑作用的思考――以国防科学技术大学航天与材料工程学院航天工程领域的培养为例[C].湖南学位与研究生教育学会.湖南学位与研究生教育学会2005年学术年会论文集，2005：323.
微生物的培养技术篇5
生物技术（biotechnology），也被人们称作为生物工程，以现代生命科学为核心基础，结合其他类别的基础科学，并采用极为先进的科学技术手段，根据计划，对生物体进行改造或者是加工生物原料，进而生产人们所需要的产品。生物技术（biotechnology），利用动植物体以及微生物对物质原料进行加工，并生产处相关产品，为社会服务。其主要分成现代生物技术以及发酵技术两大类别。生物技术可以说是，现代生物学的发展以及和相关科学融合的产物，以Dna重组技术为根本，并包括了细胞工程、生化工程以及微生物工程和生物制品等。
2生物技术在制药中的应用
2.1细胞工程制药
就目前我国的生物技术（biotechnology）来讲，有关于细胞工程还没有一个统一的定义以及范围，通常认为，细胞工程就是根据分子生物学和细胞生物学的原理，并采用细胞的培养技术，对细胞进行水平的遗传操作。细胞工程大致上可以分为细胞质工程以及染色体工程和细胞融合工程这三种。而归根结底，细胞工程就是利用动物以及植物的细胞培养进而生产药物的技术。例如，利用动物细胞培养可身缠人类生理活性因子以及疫苗和单克隆抗体等产品；再如利用植物细胞培养可以大量的生产经济价值极高的植物有效成分，提取药材精华，也可以生产人类活性因子以及疫苗等重新组合Dna产品。值得注意的是植物细胞培养并不会受到客观的地理以及环境的影响，次级代谢的产物在产量上比较高。例如，人身皂苷在该组织培养中含量占干重的27%，而全株只有可怜的1.5%。现在不少药用植物，如三七和人参等的培养已经有了系统化的研究，并且充分优化了培养条件。值得庆贺的是人参细胞培养物的化学成分以及药理活性，相比于种植人参并没有明显的差异。关于细胞工程制药技术，在国外一些相关的细胞工程制药已经达到了商业化的生产水平，例如美国的phyto公司的紫杉醇的生产商已经达到了75000L的生产规模，而日本植物细胞培养反应器的规模达到了4000L~20000L的惊人地步。除却大规模的细胞培养技术，不定根组织与毛状根的培养也特别成功。例如培养的黄芪毛状根的药效与药用黄芪不分上下，而在丹参毛状根的培养上，其含有的丹参碱，能在分泌中得到培养。例如，希腊毛地黄细胞，在褐藻酸盐的固定化培养中，可以将其中有毒物质的毛地黄苷转化成为地高辛，在利用紫草细胞培养技术生产出紫草宁等。而根据野生新疆雪莲的辐射以及抗炎等作用，贾景明等相关技术人员进行了天然新疆雪莲镇痛以及抗炎和抗辐射与细胞培养的药理实验，而实验表明，新疆雪莲细胞的培养物完全可以称为野生新疆雪莲的替代品，其药效与野生新疆雪莲几乎相同，而该实验也取得了深入开发应用的极高价值。而细胞培养技术甚至可以进行如犀角等极为昂贵的药用动物器官的培养，在解决资源的短缺同时，有效的保护了稀有动物的生存。
2.2发酵工程制药
生物技术中的发酵工程，又称为微生物工程，是指利用现代生物工程的技术，利用微生物的相关特定功能，生产出对人类有用的产品，或者直接把微生物应用于工业生产中。发酵工程制药是利用微生物的代谢过程，所生产药物的生物技术。例如人们普遍认知的抗生素、氨基酸以及维生素等。而发酵工程的制药在研究也主要在微生物菌种的筛选和改良上，还有极为重要的产品后处理也就是分离纯化。在现如今的社会中，Dna的重组技术在微生物菌种改良上起到了举足轻重的作用。在上世纪七十年代，细胞融合以及基因重组技术的飞速发展的情况下，发酵工程进入了现代化的发酵工程阶段。不仅仅是酒精类饮料以及醋酸和面包，并且猪脚生产了生长激素以及胰岛素等多种医疗保健药物。周晓燕等相关研究人员用精良选育的猪芩pU-99菌做生产菌株，在1t灌中生产，菌丝体重达2.3%，含粗多糖31%；该实验充分的利用了发酵工程，并在当时得到了广大的认可。利用微生物成长代谢来炮制中药，比一般的物理或化学炮制手段更为优越，能较大幅度的改变中药的药性，并且提高疗效的同时，大大减轻毒副作用，使得中药活性成分结构提供了新的途径。
2.3酶工程制药
酶工程是利用酶、细胞或者细胞器具有特殊催化功能，并使用生物反应相关装置以及通过一定的技术手段生产出的人类所需要的产品。这是一种酶学理论与化工技术两相结合而形成的新型技术，现如今依旧有数十个国家采用了固定化酶以及固定化细胞，进行药品的生产。酶工程可以说是现代生物技术组成的重要部分，酶工程制药也是将酶用于药品生产的技术。固定化酶可以全程合成药物的分子，并且还能用于药物的转化。而我国就是充分的利用了微生物并使用两步转换法生产出了维生素C。就我国的酶工程制药来讲，其主要研究方向在，各种酶（细胞）的固定化以及产药酶的来源和酶反应器还有相关的操作条件等。可以说酶工程应用具有极其广阔的发展前景，该技术将使得整个发酵工业和化学合成工业发生巨大的变革。
2.4基因工程制药
基因工程是在基因的水平上，按照人类的需求，有针对性的涉及，并且按照设计的方案，生产出具有某种新的形状的生物产品，并且使得其可以稳定的遗传给后代。基因工程的设计与与工程设计有些类似，既显示出理学的特性，也具有工程学的特点。工程制药也是通过将Dna重组技术应用到疾病的治疗中，例如蛋白质、酶以及肽类激素和其他药物的基因转移到宿主体内，使得细胞繁殖，最终获得相关的药物。如苯丙氨酸以及丝氨酸和次生代谢的产物所制成的抗生素，通常是一些人体内的活性因子，例如白细胞介素-2和胰岛素以及干扰素等。而目前我国基因工程的研究方向，主要在基因的鉴定以及克隆和基因载体构建的产物的表达以及分离纯化等。人类掌握基因工程技术在时间上虽说不是很长，但已经获得了很多具有实际应用价值极高的成果，而基因工程为现代生物技术组成的重要部分，在未来相当长的一段时间里，都会在制药中发挥出极大的作用。
3结束语
微生物的培养技术篇6
【关键词】环境工程微生物学实验教学探索
环境工程微生物学是环境工程专业的专业基础必修课。它是生命科学和环境科学与工程的交叉学科,具有极强的实践性和应用性。环境工程微生物学实验是加深学生对理论知识的理解,培养学生实验技能、实验思维和动手能力的一个重要途径。同时,该实验又是一门操作性很强的课程,需要大量的实验仪器,以及老师手把手传授实验技能,如果没有先进的教学方法做支持,掌握其中的操作技术是很困难的。下面提出几点心得体会,将有利于提高实验教学的质量,深化学生对微生物的认识。
1让学生参与实验准备的全过程
实验室的前期准备工作是很重要,工作量要比实验课程多许多。老师除了要认真备课外,还需要对培养皿、试管、镊子等消毒灭菌,配制各种试剂,最好还要进行预实验,不但更加熟悉实验步骤,而且能保证实验课程的顺利进行。
通过让学生参与实验准备过程,可以让学生学习到完整微生物实验操作技术,这样一个完整流程学生完全参与下来,不但让学生体会到实验过程的艰辛,进而更加珍惜来之不易的实验课程,还可以培养学生科研思维,提高科研能力,使他们在课堂上学到的知识在实验操作中体会得更形象、更具体、更全面,从而激发他们学习兴趣。在巩固专业知识的同时,还培养了其发现问题、综合分析和解决问题的能力。这些对于提高学生的实际动手能力都有很大的帮助。
2更新实验教学内容,加大新知识和新技术的传授
微生物学和环境科学知识的更新推动着环境工程微生物学这门新兴的边缘学科不断向前发展。特别是日新月异的分子生物学技术已渗透到环境工程应用的各个领域。为了紧跟时代和学科发展的步伐,培养高质量人才,让学生熟悉和掌握学科前沿新的理论知识和操作技术,为他们将来工作研究或是硕士博士阶段的深造打下良好的基础。
例如,过去研究环境中微生物的方法是建立在平板分离基础上的,但迄今为止利用这种方法培养出的微生物只占总微生物种类的0.1％～10％。固体培养基其实是人类为微生物创造的人工培养环境,与微生物的实际生存环境有很大差异,用它来培养环境中的微生物相当于是对自然微生物群落进行了一次强制的人工筛选。所以,用平板分离的方法来研究自然环境的微生物生态时,往往不能准确反映微生物群落的实际组成和存在状态。分子生物学、基因组学和生物信息学等学科的发展及其向微生物学领域的渗透,形成一个新的交叉学科分支——微生物分子生态学(molecularmicrobialecology),它为我们全面客观地研究微生物生态系统提供了新的技术手段。微生物分子生态学是以微生物基因组dna的序列信息为依据,通过分析环境样品中dna分子的种类、数量和分布特征来反映微生物区系组成和群落结构[2,3]。所以,这项技术就需要研究者掌握dna提取及纯化技术、dna琼脂糖凝胶电泳技术和pcr基因扩增技术。针对这一点,我们就可以给学生设计一个微生物大实验,以活性污泥为样品,从dna的提取、纯化,凝胶电泳检测,到细菌16srdna基因扩增,都让学生自己操作一遍。通过这一实验的学习,使学生对当今环境工程微生物学的前沿技术都有一定的了解和掌握。
3增强不同实验间的连贯性,以及实验和理论知识的连贯性
3.1增强各实验间的连贯性
过去实验内容多为孤立、连贯性不强的项目,各实验之间的内容重复较多,学生难以系统地把握微生物学实验,既浪费了有限的实验学时,又不利于培养学生的科学素养。对此,我们调整了实验内容,将原来独立设置的实验内容整合到一起,形成一个综合实验,通过一个综合实验就能使学生学到以前3-4个实验项目的实验技能。
3.2增强实验和理论知识的连贯性
环境工程微生物学是一门实践性很强的学科,涉及到的内容覆盖面广,要学好这门课,仅仅依靠理论教学是远远不够的,实验教学可以弥补理论教学的不足,将微生物学的基础理论在实验教学中延伸、深化,并通过实验,加强基本技能的训练。
4实现多媒体实验教学,更直观展现实验内容
环境工程微生物学实验中的各种微生物需要在光学显微镜甚至电子显微镜下放大才能看到。由于环境样品中微生物的复杂性和多样性,应用传统的实验教学方法不便于更好的展示微生物的形态结构、动态变化过程,多媒体教学与传统教学相比,能更加生动形象、栩栩如生的展现微生物的特点,提高学生的学习兴趣和参与度,从而使学生更好的掌握实验知识。
首先,可以在多媒体课件中放入大量彩色的宏观及微观图片、flash动画,从而更直观的反应微生物的形态特征,利于学生对新知识的吸收掌握,有了这些认识,才能在自己动手实验中达到很好的实验结果。
其次,也可以使用录像教学。教学录像具有较强的直观性,它可以通过屏幕清晰形象准确地展现每一个步骤,使学生掌握实验操作技能的关键所在。同时节约时间,提高实验教学的效率。如配置培养基实验,称量-溶化-调ph-过滤-分装-加塞-包扎-灭菌-搁置斜面-无菌检查等步骤,如果没有录像,需要老师反复强调实验顺序及注意要点,才能保证大部分学生配好正确的培养基。但是,如果有录像,老师只需要先播放一遍录像,从旁作简单介绍,播放完后再讲一下原理及注意要点,然后再播放一遍录像,学生就可以开始实验了。
最后,还可以利用电视显微镜进行教学。老师将样品放在显微镜下,找到微生物个体,让学生先有感性认识,然后再观察自己的样品。该方法既明确了实验目标,又能让全班学生同时看到老师显微镜里样品的特点,避免了以往同学们一个个排队去老师显微镜目镜里观察样品,提高了教学效率。
环境工程微生物学是一门来自实践的科学,学生掌握了它之后也最终要应用于实践。所以,实验教学是培养学生具备从事科学实验能力和严谨求实的科学素质的重要途径,许多问题还需要我们不断探索、实施和进一步完善。
参考文献
[1]周群英,高廷耀.环境工程微生物学(第三版).北京高等教育出版社,2008.
[2]watanabek,kodamay.molecularcharacterizationofbacterialpopulationsinpetroleum-contaminatedgroundwaterdischargedfromundergroundcrudeoilstoragecavities[j].appliedandenvironmentalmicrobiology,2000,66:4803-4809.
微生物的培养技术篇7
关键词：微生物；检测；免疫学
目前我国微生物检验方法基本上还是采用传统的微生物的培养方法,通常经过增殖培养、分离纯化、生化试验、血清学试验等，检验步骤繁琐、耗时长，不能应对市场需求快速准确检验方法的要求[1]。近年来，随着生物技术的快速发展，微生物快速方法融合了微生物学、分子化学、生物化学、生物物理学、免疫学和血清学等方面的知识对微生物进行分离、检测、鉴定和计数,与传统方法比较,更快、更方便、更灵敏[2]。本文就国内外的微生物检测技术应用和研究状况综述如下。
1快速生化检测方法
1.1快速测试片法快速测试片法[3]可视为预制型培养基系统，它以纸片、胶片或无纺布等作为培养基载体，将预制的培养基和指示剂附着在载体上面，微生物若有在上面生长，可以方便的判读、测定。
其优点有：①操作简单，方便快捷，省去微生物检验前后大量的工作量，如配培养基，消毒灭菌，清洗培养皿；②体积小，便于携带，存放，可以节省实验室空间，放入培养箱时，可以10片或20片堆放，节省培养箱空间；③加入了染色剂，显色剂，增强了效果，菌落总数和金黄色葡萄球菌的检测中，跟传统法相比能够更加容易的判读，而且避免传统法中，用热琼脂倾注时，琼脂温度控制不当，对细菌造成的热损伤；④与传统检测方法的相关性非常好，两者的差异性很小。在菌落总数的测试时，我实验室对两者进行比对，测试片法跟平板法的计数结果无明显差异。
其缺点有：①标准上：虽然通过了aoaC,iSo，我国出入境检验检疫等世界各国权威组织机构的认证认可，进入相关标准，但没有进入我国强制的食品安全国家标准，导致质检、国内企业对相关产品检验时无法采用，根本上限制了该技术的推广；②技术层面上：菌落总数测试片在做到某类产品，含有芽孢杆菌，测试片表面容易液化，影响判读结果。霉菌测试片上面酵母跟霉菌有时不大容易判断；③经济上：成本较高，对于平时人工比较富余的实验室来说，全部使用测试片经费上面压力较大。
1.2快速生化检测仪器法微生物生化快速检测是微生物检测发展的方向之一，其具有操作自动化、标准化、准确率高等特点。国内外现在已有很多全自动微生物分析系统问世[4]，如Vitek系统、Biolog系统、BaX系统和phoenix细菌鉴定等。
Vitek系统[5]的原理是基于微生物的生化反应。它设计六种ViteK鉴定卡对应不同的菌群，然后在鉴定卡内封装相应的风干底物，将待检菌经传统培养，划线分离得到的纯菌落制成菌悬液后，注入鉴定卡,放入仪器进行检测。仪器则通过光学组件，按不同的波长对鉴定卡进行扫描，根据微生物在对不同风干底物生长反应不同，得出相应的鉴定结果。
其优点有：①获得广泛的国际认可，而且也进入了最新食品安全国家标准，在实际检测中可以作为细菌检测的鉴定判断依据；②准确，用vitek对已经标准菌株进行验证，结果跟实际菌株完全符合，而且时间上面大大缩短，一般情况常见菌株5～8h都能鉴定出结果；③快捷，减少手工操作时间，无需添加其它试剂；④将传统微生物生化鉴定需要的生化药品压缩到一张小卡片里，方便了实验室管理，避免了样品量不大的实验室需准备的繁杂的生化试剂，节约了成本。
2免疫学技术
全自动酶联荧光免疫系统即miniViDaS。它主要是利用酶联免疫的原理，通过检测酶跟酶荧光底物作用产生荧光强度来计算物质浓度，从而对微生物或毒素等进行筛选检测。该系统含有固相吸附器和条形码标记试剂条，其内侧由抗体包被作为固相吸管功能，通过仪器自动进行地抽吸，而在吸头内表面完成抗原抗体结合反应、洗涤分离和荧光激发过程。
其优点有：①灵敏度高，可以作为大批量样品的筛查，能有效地节约检验时间和工作量；②速度快，一般上机后几十分钟可以得到初筛结果；③结果准确，与国标法比较无明显差异，假阳性跟假阴性率小。
其缺点有：①没有进入到食品安全国家标准，影响它在实际检测中的应用；②检测项目少，实际检测中常用到的项目只有沙门氏菌、金黄色葡萄球菌毒素，单核增生李斯特菌；③耗材费用高，特别在样品量少的情况下。即使单做一个样品也需要3根测试条。影响了在中小实验室的应用。
3pCR技术
pCR是多聚酶链式反应的简称，该方法通过对人工难以培养的微生物相应Dn段的扩增,检测扩增产物含量,从而快速地对食品中致病菌含量进行检测。实时定量pCR技术跟传统pCR技术其基本原理相同，但定量技术原理不同。实时定量技术应用了荧光染料和探针来保证扩增的特异性，并且荧光信号的强弱同扩增产物的量成正比，从而准确定量[7]。
其优点有：①测定结果迅速、灵敏度和特异性高、检测成本低，理论上,只
要样品中含有一分子待测菌的Dna,通过pCR技术完全可以在短时间内检测到；②已成为检测一些病毒、猪链球菌的国家标准方法(如禽流感病毒通用荧光Rt-pCR检测方法GB/t1943811-2004;H5亚型禽流感病毒荧光Rt-pCR检测方法，GB/t1943812-2004，GB/t19915.7-2005猪链球菌2型荧光pCR检测方法等)。
其缺点有：①其存在的最大问题在于pCR产品的假阳性污染，其原因主要是由于pCR方法的灵敏度极高,可能是扩增已死亡的待检测菌体而造成的；②没有进入食品安全国家标准，影响了该技术在国内检测的应用。
4结论
微生物检验技术正朝着简便、高效、快速、自动化方向发展，许多新的检测技术还在不断涌现出来，除了上面介绍的技术，还有代谢学技术、传感器技术、流式细胞术、基因探针技术、生物芯片技术等等。每种检测技术都有其优缺点，研究检测人员应该根据不同的检测目标，不同的实验环境及条件，选择适当的检测方法，进一步地，还可以将不同的技术结合起来比对、使用，以提高检测的准确性。
参考文献：
[1]龙夫.食品微生物快速检测技术动向[J].中外食品，2004，6：55-56.
[2]张志洁,韩剑众.食品微生物快速检测技术及其自动化研究进展[J].食品研究与开发,2003(2):97-100.
[3]吴清平,孙永,蔡芷荷,等.快速测试片在食品微生物检测中的应用[J].中国卫生检验杂志,2006,16(5):635-637.
[4]杨向莹,江志毅,杨娜.快速方法在食品微生物检测中的应用[J].中国食品工业,2006(5):49-50.
[5]杨毓环,陈伟伟.ViteK全自动微生物检测系统原理及其应用[J].海峡预防医学杂志,2000,6(3):38-39.
微生物的培养技术篇8
关键词：微生物实验教学动手能力考核
微生物学是生物类学科一门重要的专业基础课，它涉及面广、应用性强、受益面宽、发展迅速，既是生命科学理论研究的核心，又是一门应用性极强的学科，对生命科学和生物工程技术的发展起着巨大的推动作用。微生物学实验是微生物学的重要组成部分，是现代生物学技术的重要基础，其独特的实验技术在学科的发展中占据着突出的位置。我院微生物实验课面向生物工程、食品工程、生物技术、水产养殖等专业开设。为使这些专业的学生能熟练掌握微生物学实验技术和操作规程，培养他们观察、思考、分析和解决问题的能力，增强他们的创新意识，树立实事求是、严肃认真的科学态度以及勤俭节约、爱护公物的良好作风，我们从2003年开始对各专业微生物实验课做了相应改革探讨，以期达到较好的效果。
一、我院以往的微生物实验教学存在的问题
1.教师包办多，仪器经费有限，造成学生动手少。
我院以往的实验课教学从教学内容的选择、实验思路的设计、实验器材的准备，甚至实验的预期结果都由教师一手包办，到实验课上学生只是按照教师的指令按部就班地完成而已，这就造成了学生的依赖思想，课前不预习，实验过程中不认真、不主动，结果分析不到位。另外由于仪器设备及经费限制，一个小组往往2―4人，实验中有人做，有人看，有人当记录员，这样部分学生养成不爱动手的毛病，只要“认真”抄袭同组同学的数据照样能写出完美的实验报告。这样不仅错过了动手能力培养的机会，而且养成了投机钻营的恶习。
2.时间安排不合理，不利于学生观察分析。
微生物学实验课时间安排一般较紧，每周1次或两周1次，每次3―4学时，有些实验内容，如微生物的分离、培养、生化反应、生长曲线测定等，需要培养18小时以上才能观察分析结果，一次实验课难以完成。如果第二次课再观察结果，就难以保证实验结果的正确性和连续性，因此教师通常自行安排课间或课余时间进行。有些小组不来，有些小组派代表来观察，即使全部到齐，也由于时间短而紧张，导致学生观察不仔细，出现问题也无心分析和解决，由此影响了分析和解决问题能力的提高。
3.考核方法单一，导致学生忽视实验操作过程。
以往学生成绩的评定主要看实验报告，学生单纯地为实验报告而做实验，一旦操作出现错误或没有达到预期的实验效果，不是就此分析原因、总结教训，而是为了实验报告得到教师的“好评”而编造数据，甚至抄袭他人的结果。这种考核方式也导致了学生对实验过程的不重视。
4.前后项目安排不合理。
以往的实验项目，内容连贯性不强，一学期下来，学生感觉做了不少实验，但实际应用时不知所措，无从下手。
二、教学改革采取的方式措施
1.提高认识，合理利用现有条件。
我院微生物课程组的十多名教师，在分析问题的基础上，集思广益，统一认识，改变过去一包到底的做法，给学生动手留出足够的空间。学校近年来也加大了资金投入，不仅实验室宽敞明亮，实验所需仪器设备一应俱全，还添置了不少精密仪器，如奥林帕斯数码摄影显微镜、全自动荧光显微镜、大小不等的生物反应器、全温振荡培养箱、冷冻干燥机、超声波粉碎机等，这样既保证了实验教学的高质量完成，又给教师提供了很好的科研条件，教师吸纳学生参与科研活动，又进一步促进了学生动手能力的提高。
2.合理安排实验内容及开出顺序，增强其连贯性和实用性。
我院的微生物实验内容既要考虑基础知识和基本技能的培养，又要照顾各专业的特点，所选内容应覆盖微生物学的基本操作技能，尤其应突出微生物学独特的基本技术，如显微镜技术、无菌操作技术、接种和分离技术、培养技术等，既有简单的、基础的小实验，又有一些设计性和综合性实验，注意实验技术与基础理论的衔接，同时避免与其他学科实验内容的重复，以便于学生建立正确、全面的实验概念。
首先，在总体上，强调基础性和系统性，突出微生物学的基本实验方法和基本操作技术，如微生物形态结构观察中的染色技术，培养基的制备及各种灭菌技术，微生物的分离、纯化、培养及保藏技术，微生物生理生化特性测定技术及无菌操作技术等。其次，从专业的特点以及将来可能从事的工作性质出发，尽量安排一些选修的内容。第三，从简单的验证性实验向综合性实验发展，将有关实验内容有机结合起来，安排在一次实验课上或前后连接，既节约了课时，又增强了实验的综合性，也有助于学生判断、分析能力的提高。如将细菌革兰氏染色与细菌特殊结构观察、测微技术、显微镜直接计数法结合，微生物分离、纯培养技术与微生物鉴定结合，微生物紫外诱变与平板菌落计数法结合，各种理化因素对微生物的影响与微生物对碳、氮源利用的结合，微生物生长曲线的测定与生理生化反应的结合等。实验改进后，一环紧扣一环，中途如有一次失败，就会影响到以后的实验结果，这样学生对自己的结果关心得多了，动手操作的兴趣和能力也大大提高了。
3.重视课前预习，积极参与实验准备工作。
微生物实验内容比较繁杂，因课时限制，有时一次课要做多个实验项目，如果实验前不进行充分的预习，学生只能按板书内容和教师所讲闷头去做，对实验的全过程就知其然而不知其所以然，这样势必影响学习效果。所以我们要求：（1）每次实验前，学生必须阅读有关内容，了解实验目的、原理和内容，在做实验之前对要做什么、怎么做、关键步骤有哪些、预期效果如何等要做到心中有数，这样减少了实验的盲目性，做起来就会得心应手。（2）让学生参与实验准备工作，如玻璃器皿的洗涤、包扎，无菌水的分装、灭菌，试剂和培养基的配制，仪器的调试、保养等工作，这样不仅缓解了教师人手不足的问题，更重要的是增加了学生动手的机会。同时学生在准备实验的过程中，还学到了实验课之外的知识，增强了责任感，培养了严肃认真的科学态度。此外，学生和教师一起准备实验还有利于师生的沟通，便于教师及时发现问题，纠正错误。
4.提问精讲加小结，切实提高课堂效果
课前要求预习，但部分学生自觉性较差，如果不检查，预习就会流于形式。因此，实验课开始时，教师对要求预习的内容以提问的方式进行抽查，或者提前几分钟先让学生简要试讲，然后由教师给予补充和纠正。既可以强调重点，又可以使学生记忆深刻。
教师精讲，关键示范。教师的讲解和示范是必不可少的环节，但必须简洁明了，讲清该实验的实际应用、关键步骤、具体要求和历届学生易出现的错误等问题，关键操作要进行演示。尽可能腾出更多的时间让学生多动手、多练习，充分发挥学生的主体作用；实验过程中，教师巡回指导，细心观察学生操作的每一个环节，随时发现正在发生或可能发生的问题，发现问题教师时亲自动手示范，及时纠正错误，做到一丝不苟，培养学生严谨的学风和科学的态度。为了加深学生们的印象，还可抽时间让学生过关签名，努力做到让每位学生都能正确、熟练地掌握微生物学的基本实验技巧。鼓励学生勇于创新，引导他们多观察多思考。如果实验中出现异常，不要轻易放过，教师要引导学生认真分析，找出原因，提出改进意见，并在条件允许的情况下，鼓励学生重新实验，这样可以使学生收益更大。
下课前小结，是大家容易忽视的问题，发挥得好可以起到画龙点睛的作用。由于学生之间的差别、教学安排、技术因素等原因，容易使实验课结束时草草收场，结果一些学生的疑点和错误得不到及时解除和纠正，这一点在操作考试时表现得非常明显。因此教师应在每次实验课结束前，最好利用很短的时间对本次实验进行小结，纠正普遍性的问题，解释某些实验现象，表扬实验做得好的小组或学生。实验结束后要求学生将用过的物品清洗干净，摆放整齐，原始数据经教师看过签字后才能离开实验室，以此培养学生严谨的学风和科学的态度。
5.鼓励学生参与科研课题，拓展视野。
实验课因受课时、资金等因素的限制，只能安排一些最基本的内容（与前面的综合性实验内容有矛盾，看看如何调整）。较深的内容、耗时较多的内容、显示专业特色的内容就不可能面面俱到，唯一的办法就是课外弥补。我们在教学中体会到，不少学生希望动手，掌握更多知识的欲望非常强烈，就看教师怎么去引导。食品专业的学生喜欢食品原料或产品中微生物指标的检验，生物工程专业的学生则喜欢利用微生物来生产工业产品，生物技术专业的学生则想利用微生物生产基因产品，水产养殖专业的学生则想筛选生物制剂，防治水产动物疫病。根据以上情况，我们提倡学生通过参与教师科研课题，“自谋生路”；申请学校和系部立项的学生课题，“找米下锅”，期末参加综合大实验，或者组建兴趣小组等形式提高自己的综合能力，实验室也全天候为他们开放，教师主动热情地为他们“分忧解难”，形成了较好的学习氛围。有的选了食用菌菌丝体培养及Dna提取，有的选了食用菌栽培，有的选了市场酸奶样品的检测，有的选了海洋微生物产抗生素或者产酶菌株的筛选等等。选题之后，学生们一边去上网或图书馆查资料，了解前人的研究成果，一边编制自己的计划，摸索实验条件，干得不亦乐乎，实验结束时提交总结报告或者论文。通过锻炼，学生们开阔了视野，提高了分析问题和解决问题的能力。从前几届毕业的学生看，参加各种训练的学生做毕业论文时能很快进入角色，论文的水平也大大提高，有些学生在毕业前后就有一两篇；另外，通过锻炼，学生适应社会的能力强了，有些学生还没毕业，就利用自己所学的微生物知识帮家人和亲友脱贫致富，帮企业分析市场，研究开发新产品。
6.考核方式多样化，将操作能力培养贯穿始终。
我们的微生物学实验与理论可单独设课。实验课的考核包括平时考核和期末考核两部分。教师制定合理的考核标准，并在第一节课予以公布。平时考核成绩占总成绩的60％，主要考核学生的出勤、预习、回答问题、实验操作的态度和结果以及实验报告的写作水平。期末考核包括操作考核和实验理论笔试，占总成绩的40％。操作考核内容包括器皿的包扎、接种和制片技术、显微观察、微生物分离和培养、微生物计数、培养基的配制及灭菌等，教师对这些内容进行编号，让学生抽签进行单人考核，形式以动手操作为主，辅加一些口试，操作不及格者必须补考。实验理论笔试内容包括原理、试剂用途、注意事项、结果分析、实验方案的设计等。通过考核，督促学生进一步熟悉实验内容和仪器的使用方法，弥补了实验中的不足。考前许多学生主动到实验室查漏补缺，反复操练，生怕出错，在一定程度上起到了积极的作用。另外，考核学生的同时也是对教师的教学效果的检查，因此对教师改进教学也有一定的促进作用。
7.建立实验项目卡和实验档案，为进一步教改提供积累。
实验档案的收集，是一个学校教学成果的体现，也是教学经验的积累和进一步改革的基础，这个思想始终贯穿于我们的教学过程。每个实验项目建有卡片，每个卡上有实验目的、原理、操作要点、注意事项、所用的仪器台套数，消耗材料的多少等内容，即使新手准备实验也会一目了然。档案中有教师的预实验报告，记载着教师的试做过程、心得体会和改进意见，实验员有准备实验记录和开出记录，实验设备记录本上有使用记录，教学档案室存有历届学生的实验报告、综合大实验的总结报告、学生的平时成绩记录、实验理论考试试卷和总评成绩，这些原始材料的积累，为以后的改革提供了很好的参考。
三、总结经验，深化改革
1.教学改革后的效果
通过以上改革，学生认识到了本课程的重要性，大大激发了他们上好实验课的热情；更加牢固地掌握了微生物学的基础知识和基本概念，具备了从事微生物应用和研究所需的基本方法和技能，为后续课程的学习和将来顺利完成毕业论文提供了有力保障；提高了他们观察、思考、分析问题和解决问题的能力，培养了勤奋、严谨的学风和科学的态度，为他们将来工作或进一步深造奠定了较好的基础。
2.深化改革的设想
21世纪是知识经济的时代，是充满竞争的时代，这种竞争的核心是人才的竞争，因此，作为高等教育，培养“厚基础、宽口径、强能力、高素质”的高质量人才是时代的要求，其具体表现在：（1）具有满足工作的知识和基本工作能力；（2）获得新知识、新技术的能力；（3）具备科研创新的基本素质和能力。
对照21世纪对人才的需求，我们还有许多工作要做，总结起来有以下几点：（1）进一步加大资金投入，添置与适应现代科技发展的仪器装备，争取更多的科研项目，使更多的教师和学生投入进来。（2）加强教师和实验技术人员自身的学习，不断提高业务和技术水平，将更多的新方法、新技术介绍给学生，更好地发挥教师的主导作用。（3）加大微生物学实验室对学生的开放程度，包括时间、空间和实验项目的开放，使学生有更多的机会和自由空间去选择实践，进一步提高他们分析问题、解决问题和科技创新的能力。
参考文献:
[1]董新娇，吴楚.微生物学教学改革的探索[J].温州师范学院学报(自然科学版)，2002，23（3）:76-78.
[2]范黎，刘明，张伟等.微生物学实验课教学改革的点滴体会[J].微生物学通报,2001,28(4)：96-99.
微生物的培养技术篇9
一、目前我国食品微生物检测技术分析
目前我国的食品微生物检测的重点项目包括大肠菌群、细菌总数以及致病细菌等等，这些指标都与人体的健康有着密切的关联，并且这些检测指标能够有效的反映食品生产企业的卫生管理水平，同时也能够准确的反映待检食品样品的卫生状况，是衡量食品健康安全质量的重要标准。在通常的食品微生物检测过程中，对于上述指标，只要其中一项指标不符合相关的要求，则待检食品样品就可以被认定为不合格。这些指标之中，大肠菌群指标是检测的重点，因为大肠菌群能够准确的反映出食品样品是否存在着变质现象。目前我国食品微生物检测手段主要包括微生物生理生化试验、血清学分型鉴定、微生物形态观察、噬菌体分型、试管凝集试验以及急性病毒试验等等，通过这些手段能够准确的反映食品样品中的大肠菌群数量、致病菌种类和数量以及细菌总数量等等。检测过程对于试验手段有着很高的要求，目前所采用的实验手段主要有三糖帖试验、硝酸盐还原试验、淀粉水解试验、Kovac试验、糖醇解试验、明胶试验等等。目前食品微生物检测中所使用的试验手段虽然具有很高的准确性，但是相对比较的传统，而且操作不论是在繁琐程度还是在耗时方面都有着一定的劣势。
二、食品微生物检测技术的发展分析
1.放射测量法
放射测量法所测量的主要指标是细菌代谢物中的C14放射量，其基本原理是将含有微量放射性C14的碳水化合物加入到细菌培养液之中，让细菌在代谢的过程中分解这些碳水化合物，因为细菌在代谢和繁殖的过程中会将培养液中的碳水化合物吸收并分解成为二氧化碳和水。细菌代谢物中的二氧化碳就会含有微量的具有放射性的C14，然后再利用放射性检测仪器检测细菌代谢物中的C14放射量，从而断定细菌的代谢状况，并进而推定细菌的总量。利用这种放射性元素的测量方法能够准确的推定出食品样品中的微生物总量，并且整个过程所花费的时间更少，操作也更加的简单。
2.pCR技术
pCR技术是目前食品微生物检测中科技含量较高的一项技术，该项技术的基本操作流程是将食品样品至于人为制造的高温环境之中，微生物在高温的条件之下其内部的蛋白质会发生变性，同时双链Dna分子会解旋成为单链Dna，在这过程充分完成之后立即将温度降低，在相对低温的环境之中，微生物中的Dna分子会发生逆反应再次结合成双链Dna，同样也是在这个过程充分完成的基础之上进行再次的升温，将整个过程循环往复，循环次数一般限定在20至30次之间，整个过程大概需要60分钟左右，在整个过程中微生物中的Dna分子会扩大到原来数量的100倍以上，然后利用pCR技术能够在非常短的时间之内准确的将食品样品中的病原菌数量进行推定。该项技术不仅时耗短，而且灵敏度极高，即便是食品样品之中仅有一分子病原菌Dna，pCR技术也能够准确的将其检测出来。并且pCR检测技术的成本很低，对于特异性较高的病原菌也能够准确的进行检测。但是目前pCR技术仍有明显的缺陷有待克服，就是对于操作的规范性要求很高，要求操作人员具有很高的熟练程度以保证pCR产品在检测过程中能够不被污染。目前我国食品微生物检测过程中所使用的pCR技术已经能够涵盖大肠杆菌、痢疾杆菌、金黄葡萄球菌以及沙门氏菌等多种病原微生物。针对于pCR技术产品易污染的问题，我国在pCR传统理论的基础之上延伸出了荧光定量pCR技术，该技术应用了荧光染料和探针技术，利用荧光信号强度与新增产物数量成等比关系的原理，能够更为准确的推定食品样品之中微生物的数量，并且将产品污染对于检测结果的影响大幅度的降低。
3.电阻抗技术
电阻抗技术主要是根据培养基在细菌培养前后的导电能力改变来推断食品样品之中细菌的生长和繁殖状况，因为在培养基中，细菌不断的繁殖和代谢活动会对培养基内的物质成分产生一定的影响，从而改变培养基的导电能力，细菌的繁殖和代谢能够将原本培养基中导电能力较差的大分子物质转化成为导电能力较强的小分子物质，这就会改变整个培养基的导电性能，电阻抗技术正是利用了细菌繁殖代谢的这个特点来进行微生物生长繁殖状况的推定。该项技术的操作更为简便，耗时更短，具有很强的重复性，而且精确度也丝毫没有受到影响，目前我国电阻抗技术已经在食品微生物的检测之中得到了非常广泛的应用，检测细菌种类包括沙氏门菌、支原体、菌落总数以及大肠杆菌等多种微生物。
三、结语
微生物的培养技术篇10
[关键词]微生物药物；生产工艺；应用
中图分类号：tG407文献标识码：a文章编号：1009-914X（2017）06-0345-01
0.引言
随着社会科学技术水平不断发展，为微生物药物的研发和制造提供了理论基础。作为一种高新生产技术，微生物药物生产工艺对制药业的发展带来了巨大的潜力和发展前景。不断加强制药工艺的应用和创新是实现制药业可持续发展的必要手段。目前虽然我国微生物药物制造工艺已经有了较快的发展，但其生产工艺依旧存在一些问题。
1.微生物药物
1.1微生物药物概述
微生物药物是天然药物，包括传统的非抗菌的生理活性物质和抗生素，经过微生物转换或合成对临床疾病进行康复治疗。微生物制药技术就是微生物药物的生产工艺，对生产工艺的研究和新药物的研发，是微生物药物研究的两个关键。在工业微生物技术中，微生物制药技术占有重要的地位，它能够对菌株生产、发酵、提取工艺进行完善和优化。
1.2微生物药物审查的过程
首先在对有效菌株筛选的基础上进行化学修饰，得到新的活性化合物，然后进行结构的确定和专利的申请及获得并进行临床试验（动物实验）对菌种的优化以及其他生物活性进行研究，确定其副作用和作用机制，在此基础上进行临床试验，当取得较好成效时便可进行药品的注册和上市。
1.3微生物药物研究的进展
1.3.1微生物来源拓宽
在现有的已经发现的微生物来看与自然固有的微生物相比数量不多，对微生物药物的研究，离不开对微生物不同的种类进行区别和分离，也是微生物药物研制的必经之路。目前的药物制造中，微生物的主要来源是土壤，随着科技的不断发展和人们认知及经验的拓展，在各类生理活性物质的分离中对海洋微生物的重视度日益提高，且已经有成功的案例。微生物来源渠道不断拓宽，对土壤、海洋微生物的不断深入分析和研究使得各类新型微生物不断被发现，对新型微生物药物的研发创造了基础[1]。
1.3.2新型微生物Y选模型的建立
在目前的研究报道中，已经面世的关于酶抑制剂的筛选模式大量出现，在此类筛选模式的建立中，大多是以药物的作用机制为基础的，在不断的发展中结合同位素标记法和反射免疫学等，实现筛选模式的不断建立、完善和创新。各类筛选模式的不断建立离不开药理学家、生物学家、化学家等专业人才的共同合作。
2.生产工艺在微生物药物生产中应用的现状
2.1基因工程技术
随着基因工程技术的不断发展，为微生物筛选模型的建立和新型抗生素的产生提供了应用技术。随着各类受体和酶的筛选模型的不断建立和发展，基因重组技术在筛选中可以将数量少、筛选难度大的受体和酶从大量的微生物中变大出来，促进筛选的效率和降低筛选的难度。微生物药物的发展在基因工程技术的发展、技术改造等基础上，产生了新的药物来源，在微生物药物的筛选时，利用调控机理和定向生物合成等新型发酵技术，为新的衍生物等提供了新的来源。
2.2菌种的改良
2.2.1基因重组技术
在基因重组技术的发展中离不开计算机技术的应用，在微生物基因研究的基础上，将基因的Dna序列进行确定、分析、设计、合成，应用计算机技术对得到的样品进行扫描得出需要的理论数据。该技术的应用使得研究者能够对生物细胞进行综合的研究，通过对生物细胞生理状态的分析，进行临床微生物研究，研发新的微生物药物[2]。
2.2.2修饰技术的发展
在现有的修饰技术中，Rna聚合酶得到官方的应用。要实现基因的表达，就必须先实现遗传信息的转录，在转录的过程中，Rna能够有效的实现信息的转录，Rna聚合酶和抗生素之间的内在联系，使得对Rna聚合酶的功能进行修饰能够实现对抗生素的有效合成，提供合成的水平。
2.2.3菌种的改良
对菌种的选用和培育是微生物药物生产的重要技术，通过对微生物化学和遗传学的分析，研究微生物的遗传和变异，以微生物学的理论为基础，旨在不断开发微生物的品种和实现微生物代谢产物的优化，通过基因重组对菌株进行筛选和识别，实现微生物的优良筛选。随着青霉素的研发，微生物菌种的开发和研究逐渐发展，为微生物药物生产的菌种筛选和培育奠定了基础；随着科学研究技术的不断发展和研究的不断深入，基因重组技术不断发展和完善，对抗生素产量的提高以及新型活性物质的提取起到了促进作用，促进了基因工程对菌种改良的发展。
3.微生物药物生产工艺的创新措施
3.1菌株的生产
3.1.1菌种来源
微生物菌种的质量是微生物药物质量的决定性因素，因此在进行微生物药物制造的时候偶，应该对菌株的性能进行优化，为发酵工艺提供基础；同时应该对菌种的来源和选育的过程及方式进行详细的记录以及生产价值坚定资料，为后期的申报提供有力的数据，确保菌种来源的可靠度和菌种质量。通过对菌种生产价值的鉴定，能够对菌种的形态、代谢、抗原的进行全面的了解，其中分子生物学的发展，在对菌种的分类鉴定中，核酸得到广泛的应用。
3.1.2菌种库的建立及保存
菌种库的建立，可以为微生物药物制造提供性能稳定、质量合格的菌种。将原始菌种培养获得的包子悬液定量分装于冻存管，要注意的是，孢子悬液均一且同质。在进行申报时，应该提供全面的资料，具体包括：建立过程中的参数；建立的日期、方法、传代数；菌种库质量标准；建立使用的培养基和试剂；储存条件及有效期；检测方法等[3]。
3.2发酵工艺
微生物的发酵工艺主要包括三个方面：孢子、种子制备和发酵。
3.2.1孢子制备
孢子制备是发酵的基础，将培养基进行灭菌处理后进行前期保存的孢子的接种，进行培养后用进行灭菌处理，制作孢子悬液待用。在此过程中，制作的菌种应该无外部污染，保持孢子的均匀和丰满性性，在制备的过程中，培养的温度、湿度、时间等对孢子的质量会产生一定影响，因此应该对个环节进行严格的控制，保证孢子制备的质量。
3.2.2种子制备
作为发酵的关键，种子的制备通过对孢子或者菌体的转入培养使得菌丝数量扩大，一边后期将近似接种到发酵罐中。在此过程中对罐中的压力、空气流量、温度以及培养的时间要进行严格的控制，通过抽样试验的方式对菌丝的变化进行观察，确保种子的质量；除此之外种子的质量与培养基、孢子质量、接种等得影响较大。
3.2.3发酵
通过发酵能够让微生物产生大量所需的产物，在微生物药物发酵的过程中，需要根据孢子的不同性质应该选用不同的培养基，对相同性质的孢子，在培B的不同阶段对营养的需求也不同；微生物的发酵一般是在有氧环境中进行的，因此要特别注意培养过程中不受其他病毒的感染；在接种的过程中应该对运行参数进行合理的控制，保证微生物的生产力。
3.3提取工艺的改进
提取工艺主要是对发酵液的处理，由于发酵液中杂质含量较高且其中菌体细胞以及各类细胞代谢物较多，进一步加大了提取的难度。因此提取工艺是常培质量得以保障的重要环节，主要包括对发酵液预处理、目标物的分离、目标物的精制。
4.结语
综上所述，微生物药物生产的工艺处在不断发展和完善的过程中。良好的生产工艺是微生物药物质量的重要保障，由于微生物药物生产的复杂性，对生产工艺的控制显得更加重要。在药物制造的过程中，应该加强对菌种的选择、发酵、提取环节的控制，根据不同菌种的特点，选用适应的工艺进行药物的生产，促进微生物药物生产工艺的可持续发展。
参考文献
[1]吴佳新.微生物药物的研究与开发综述[J].现代农业科技.2014（21）.
[2]李国亮，郑昆，陈代杰，王华，邵雷.革兰阴性菌中脂质a修饰造成多黏菌素耐药机制的研究进展[J].药物生物技术.2016（06）.
[3]陈代杰.细菌耐药性与抗生素增效剂开发[J].上海应用技术学院学报（自然科学版）.2016（01）.