Ⅰ 研究微生物的重要經典技術有哪些
微生物學的研究方法和技術有:
顯微技術,純種培養技術,無菌技術,純種分離純化技術和微生物保藏技術。
顯微技術(micros):顯微技術是利用光學系統或電子光學系統設備,觀察肉眼所不能分辨的微小物體形態結構及其特性的技術。包括:①各種顯微鏡的基本原理、操作和應用的技術;②顯微鏡樣品的制備技術;③觀察結果的記錄、分析和處理的技術。
純培養:純培養最重要的是在於微生物的生理研究,方法是依靠滅菌和分離,是由巴斯德(L.Pasteur)和柯赫(R.Koch)建立起來的。在自然界中,有的培養條件很困難,特別是具有密切共生關系的生物及進行寄生性營養的生物;也有一些在理論上不可能進行純粹培養的生物。純培養(pure culture)——微生物學中把從一個細胞或一群相同的細胞經過培養繁殖而得到的後代,稱純培養。
無菌技術:無菌技術是在醫療護理操作過程中,保持無菌物品、無菌區域不被污染、防止病原微生物 侵入人體的一系列操作技術。無菌技術(aseptic technique) 是指在執行醫療、護理技術過程中,防止一切微生物侵入機體和保持無菌物品及無菌區域不被污染的操作技術和管理方法。
純化:純化是將多糖混合物分離為單一多糖的過程。在進行菌種鑒定時,所用的微生物一般均要求為純的培養物。得到純培養的過程稱為分離純化。
Ⅱ 生物學的主要研究方法都有哪些
生物學的主要研究方法有:觀察描述的方法、比較的方法、實驗的方法、系統的方法。
1、觀察描述法
生物學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。
2、比較法
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。
3、實驗法
實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。到了20世紀30年代,除了古生物學等少數學科,大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展。
4、系統法
系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學,從C.貝爾納與W.B.坎農揭示生物的穩態現象、維納與艾什比的控制論到貝塔郎菲的一般系統論,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。從香農資訊理論到I.普里戈津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。
(2)微生物組的研究手段有哪些擴展閱讀:
生物學是研究生物(包括植物、動物和微生物)的結構、功能、發生和發展規律的科學,是自然科學的一個部分。目的在於闡明和控制生命活動,改造自然,為農業、工業和醫學等實踐服務。幾千年來,中國在農、林、牧、副、漁和醫葯等實踐中,積累了有關植物、動物、微生物和人體的豐富知識。1859年,英國博物學家達爾文《物種起源》的發表,確立了唯物主義生物進化觀點,推動了生物學的迅速發展。
生物分類學是研究生物分類的方法和原理的生物學分支。分類就是遵循分類學原理和方法,對生物的各種類群進行命名和等級劃分。瑞典生物學家林奈將生物命名後,而後的生物學家才用域(Domain)、界(Kingdom)、門( Phylum)、綱(Class)、目(Order)、科(Family)、屬(Genus)、種(Species)加以分類。最上層的界,由懷塔克所提出的五界,比較多人接受;分別為原核生物界、原生生物界、菌物界、植物界以及動物界。 從最上層的「界」開始到「種」,愈往下層則被歸屬的生物之間特徵愈相近。共有七大類,分別是:界門綱目科屬種。
Ⅲ 微生物多樣性研究方法有哪些及其各自的優缺點
微生物生態學,是指研究微生物與其他生物(包括微生物)。而微生物多樣性,微生物與環境之間的學科,是研究生物與生物,講的是微生物的物種的多樣性,微生物基因的多樣性和微生物生存的生態系統的多樣性。微生物生態學的重點在於關系的研究,而微生物多樣性在於現狀的研究生態學, 生物與非生物之間關系的一門學科,也就意味著,是一個多樣性的概念
Ⅳ 研究微生物代謝途徑常用的方法有哪些
微生物的代謝調節主要有兩種方式:酶合成的調節和酶活性的調節.
酶合成的調節
【酶合成的調節】:微生物細胞內的酶可以分為組成酶和誘導酶兩類.組成酶時微生物細胞內一直存在的酶,它們的合成只受遺傳物質的控制,而誘導酶則時在環境中存在某種物質的情況下才能夠合成的酶.例如,在用葡萄糖和乳糖作碳源的培養基本上培養大腸桿菌,開始時,大腸桿菌只能利用葡萄糖而不能利用乳糖,只有當葡萄糖被消耗完畢以後,大腸桿菌才開始利用乳糖,只有當葡萄糖被消耗完畢以後,大腸桿菌才開始利用乳糖.
酶活性的調節
【酶活性的調節】:微生物還能夠通過改變已有酶的催化活性來調節代謝的速率.酶活性發生主要原因時,代謝過程中產生的物質與酶結合,致使酶的結構產生變化.這種調節現象在核苷酸、維生素的合成代謝中十分普遍.
總結
上述兩種調節方式時同時存在,並且密切配合、協調作用的.通過對代謝的調節,微生物細胞內一般不會累積大量的代謝產物.
Ⅳ 檢測微生物有哪幾種方法
1.觀察法:用顯微鏡尋找,醫院常用。
2.分析儀法:已經有專用的分析儀。
3.失氧法:將檢測物質密閉,檢測其中氣體成分的變化(氧氣、氮氣、二氧化碳等)。
Ⅵ 生物學研究通常採用什麼基本方法
選C.理論,實驗,總結,創新 ,研究方法
生物學的一些基本研究方法——觀察描述的方法、比較的方法和實驗的方法等是在生物學發展進程中逐步形成的。在生物學的發展史上,這些方法依次興起,成為一定時期的主要研究手段。現在,這些方法綜合而成現代生物學研究方法體系。
觀察描述的方法 在17世紀,近代自然科學發展的早期,生物學的研究方法同物理學研究方法大不相同。物理學研究的是物體可測量的性質,即時間、運動和質量。物理學把數學應用於研究物理現象,發現這些量之間存在著相互關系,並用演繹法推算出這些關系的後果。生物學的研究則是考察那些將不同生物區別開來的、往往是不可測量的性質。生物學用描述的方法來記錄這些性質,再用歸納法,將這些不同性質的生物歸並成不同的類群。18世紀,由於新大陸的開拓和許多探險家的活動,生物學記錄的物種幾倍、幾十倍地增長,於是生物分類學首先發展起來。生物分類學者搜集物種進行鑒別、整理,描述的方法獲得巨大發展。要明確地鑒別不同物種就必須用統一的、規范的術語為物種命名,這又需要對各種各樣形態的器官作細致的分類,並制定規范的術語為器官命名。這一繁重的術語制定工作,主要是C.von林奈完成的。人們使用這些比較精確的描述方法收集了大量動、植物分類學材料及形態學和解剖學的材料。
比較的方法 18世紀下半葉,生物學不僅積累了大量分類學材料,而且積累了許多形態學、解剖學、生理學的材料。在這種情況下,僅僅作分類研究已經不夠了,需要全面地考察物種的各種性狀,分析不同物種之間的差異點和共同點,將它們歸並成自然的類群。比較的方法便被應用於生物學。
運用比較的方法研究生物,是力求從物種之間的類似性找到生物的結構模式、原型甚至某種共同的結構單元。G.居維葉在動物學方面,J.W.von歌德在植物學方面,是用比較方法研究生物學問題的著名學者。用比較的方法研究生物,愈來愈深刻地揭示動物和植物結構上的統一性,勢必觸及各個不同類型生物的起源問題。19世紀中葉,達爾文的進化論戰勝了特創論和物種不變論。進化論的勝利又給比較的方法以巨大的影響。早期的比較,還僅僅是靜態的共時的比較,在進化論確立後,比較就成為動態的歷史的比較了。現存的任何一個物種以及生物的任何一種形態,都是長期進化的產物,因而用比較的方法,從歷史發展的角度去考察,是十分必要的。
早期的生物學僅僅是對生物的形態和結構作宏觀的描述。1665年英國R.胡克用他自製的復式顯微鏡,觀察軟木片,看到軟木是由他稱為細胞的盒狀小室組成的。從此,生物學的觀察和描述進入了顯微領域。但是在17世紀,人們還不能理解細胞這樣的顯微結構有何等重要意義。那時的顯微鏡未能消除使影像失真的色環,因而還不能清楚地辨認細胞結構。19世紀30年代,消色差顯微鏡問世,使人們得以觀察到細胞的內部情況。1838~1839年施萊登和施萬的細胞學說提出:細胞是一切動植物結構的基本單位。比較形態學者和比較解剖學者多年來苦心探求生物的基本結構單元,終於有了結果。細胞的發現和細胞學說的建立是觀察和描述深入到顯微領域所獲得的成果,也是比較方法研究的一個重要成果。
實驗的方法 前面提到的觀察和描述的方法有時也要對研究對象作某些處理,但這只是為了更好地觀察自然發生的現象,而不是要考察這種處理所引起的效應。實驗方法則是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。實驗的方法是自然科學研究中最重要的方法之一。17世紀前後生物學中出現了最早的一批生物學實驗,如英國生理學家W.哈維關於血液循環的實驗,J.B.van黑爾蒙特關於柳樹生長的實驗等。然而在那時,生物學的實驗並沒有發展起來,這是因為物理學、化學還沒有為生物學實驗准備好條件,活力論還占統治地位。很多人甚至認為,用實驗的方法研究生物學只能起很小的作用。
到了19世紀,物理學、化學比較成熟了,生物學實驗就有了堅實的基礎,因而首先是生理學,然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。到了20世紀30年代,除了古生物學等少數學科,大多數的生物學領域都因為應用了實驗方法而取得新進展。
實驗方法當然包含著對研究對象進行某種處理,然而更重要的則是它的思維方式。用實驗的方法研究某一生命過程,要求根據已有事實提出假說,並根據假說推導出一個可以用實驗檢驗的預測,然後進行實驗,如果實驗結果符合預測,就說明假說是正確的。在這里,假說必須是可以用實驗加以驗證的,而且只有經過實驗的檢驗,假說才可能上升為學說或理論。實驗方法的使用大大加強了研究工作的精確性。19世紀以來,實驗方法成為生物學主要的研究方法後,生物學發生巨大變化,成為精確的實驗科學。
20世紀,實驗方法獲得巨大發展,然而單純觀察或描述方法,仍然是生物學的基本研究方法。生物體具有多層次的復雜的形態結構。每一個歷史時期都有形態描述的任務。20世紀30年代出現了電子顯微鏡,使觀察和描述深入到超微世界。人們通過電子顯微鏡看到了枝原體和病毒,也看到了細胞器的超微結構。由於細胞是生命的最小單位,是生命活動的最小的系統,因而揭示它構造上的細節,對揭示生命的本質具有重大的意義。
比較的方法在20世紀也有新的進展,它已經不限於生物體的宏觀形態結構的比較,而是深入到不同屬種的蛋白質、核酸等生物大分子化學結構的比較,如不同物種的細胞色素 C的化學結構的測定和比較。根據其差異程度可以對物種的親緣關系給出定量的估計。
生物學實驗技術在20世紀突飛猛進。隨著現代物理學、化學的發展,生物學新的實驗方法紛紛出現。層析、分光光度法、電泳、超速離心、同位素示蹤、X 射線衍射分析、示波器、激光、電子計算機等相繼應用於生物學研究。細胞培養、細胞融合、基因操作、單克隆抗體、酶和細胞固定化以及連續發酵等新技術紛紛建立,使生物學實驗中對條件的控制更為有效、嚴格,觀察和測量更為精密,這就有可能詳盡地探索生物體內物質的、能的和信息的動態過程。生物學實驗技術的發展使生物學取得一系列輝煌的成就。由新型的實驗技術發展而來的生物工程,包括基因工程、細胞工程、酶工程和發酵工程,已經成為當代新技術革命的重要內容。
實驗研究往往帶有分析的性質。生物學實驗分析已經深入到分子的層次,生物大分子本身並不具有生命屬性,只有這些生物大分子形成細胞這樣復雜的系統,才表現出生命的活動。沒有活的分子,只有活的系統。在每一個層次上,新的生物學規律總是作為系統的和整體的規律而出現的。對於生物學來說,既需要有精確的實驗分析,又需要從整體和系統的角度來觀察生命。1924~1928年L.von貝塔蘭菲提出系統論思想,認為一切生物是時空上有限的具有復雜結構的一種自然系統。1932~1934年,他提出用數學和數學模型來研究生物學。半個世紀以來,系統論取得了很大發展,涌現出許多定量處理系統問題的數學理論。生物學也積累了大量關於各個層次生命系統及其組成成分的實驗資料。今天,對生命系統的規律作出定量的理論研究已經提到日程上來,系統論方法將作為新的研究方法而受到人們的重視。
Ⅶ 微生物群落結構的研究方法有哪些
分離培養技術在土壤微生物的研究中有很大的局限性,因為土壤中的微生物大部分還處於不能被分離培養狀態.隨著微生物研究技術的發展尤其是分子生物學技術的發展,一系列不依賴於培養的技術在土壤微生物研究中得到廣泛應用.本文介紹了生物標志物法、SCSU、DNA復性分析、DGGE、TGGE、ARDRA、T-RFLP、SSCP、PAPD和ERIC-PCR圖譜分析等方法在土壤微生物群落結構研究中的應用.
Ⅷ 研究腸道微生物有哪些方法與技術
研究腸道微生物有哪些方法與技術
腸道微生態系統是哺乳動物健康與疾病的重要基礎,在生理、病理、預防、治療中都具有重要的地位和作用[1]。對於哺乳動物,腸道微生物的營養作用非常重要,如合成維生素、消化碳水化合物、氨的利用、脂的利用以及合成酶類[2]。在食物相對缺乏時,腸道多形類桿菌對糖苷水解酶的分泌會增多,提高腸道微生物群系利用食物的能力[3]。可見,腸道微生態系統能根據食物的特點做出改變,以其功能的多樣性和較大的適應性來應對外界環境的變化。人體腸道微生物群基因的多態性還為宿主提供了許多人體自身所不具備的酶與生化途徑,從而使得人體不易消化的食物殘渣及上皮細胞分泌的內生粘液被發酵利用[4]。為探尋腸道微生物在機體的營養與健康以及疾病與治療機制中的作用,越來越多的科研工作者開始關注對腸道微生物的研究[5,6]。悉生生物學、厭氧培養技術、電鏡技術、細胞分子生物學、基因組學、代謝組學及蛋白質組學等現代科學技術的發展對腸道微生態的研究起到了積極的推動作用[7,8]。在Biolog等研究方法中,需先將腸道中的微生物提取出來,所得到的菌懸液,既保證活體微生物的種類和數量,又去除可能會干擾研究結果的雜質[9]。
Ⅸ 微生物培養的方法有哪些
微生物培養法是在人為條件下繁殖微生物的方法。根據微生物的種類以及對養料、溫度、氧氣、水分、酸鹼度等環境條件的要求不同,並聯系生產和實驗上的具體要求,可有不同的培養方法。可分好氣培養法和厭氣培養法兩類。中海生物技術的培養基一是好氣微生物培養法,常用:
①搖床培養法,即將微生物接種於盛有液體培養基的三角瓶後,放在恆溫培養室中的搖床上作有節奏的振盪,使空氣不斷進入培養液中,促其良好生長;
②淺盤培養法,又稱表面培養法,在盤內放一淺層培養基,使微生物能夠充分接觸空氣,而有利於生長繁殖,但此法所需空間大,並且容易污染雜菌;
③深層培養法,適用於好氣微生物的大規模發酵培養,在大容積的液體培養基中,通入無菌空氣,並不斷攪拌,可使微生物充分接觸空氣,迅速繁殖並積累代謝產物。二是厭氣微生物培養法,實驗室常用化學還原劑或抽氣機吸除培養基中的分子氧,也有用靜止狀態的深層培養法。在生產中常用密封式發酵罐或不通風的固體發酵法。
Ⅹ 生物學的主要研究方法都有哪些
生物學家對於生命現象的研究通常採用觀察和實驗的方法,通常這兩種方法是一起使用的。
1、 觀察是按生物的物理性狀來描述生物的狀況。通常是先對其外形及行為進行觀察和描述,再把生物體解剖藉助光學儀器對其內部結構進行觀察。觀察是多種多樣的,有個體的觀察也有群體的觀察;有靜態的觀察也有動態的觀察;有相同種類的觀察也有不同種類的對比觀察。
2、 實驗是人為地改變一些條件來觀測生物的變化和反應,以探究生命內在的因果關系,是認識生命活動的方法。
實驗方法是人為地干預、控制所研究的對象,並通過這種干預和控制所造成的效應來研究對象的某種屬性。17世紀前後生物學中出現了最早的一批生物學實驗,如英國生理學家威廉·哈維關於血液循環的實驗,揚·巴普蒂斯塔·范·海爾蒙特關於柳樹生長的實驗等。
到了19世紀,物理學、化學比較成熟了,生物學實驗就有了堅實的基礎,因而首先是生理學,然後是細菌學和生物化學相繼成為明確的實驗性的學科。19世紀80年代,實驗方法進一步被應用到了胚胎學,細胞學和遺傳學等學科。
系統的方法:
系統科學源自對還原論、機械論反省提出的有機體、綜合哲學,從克洛德·貝爾納與沃爾特·布拉福德·坎農揭示生物的穩態現象、諾伯特·維納與威廉·羅斯·艾什比的控制論到卡爾·路德維希·馮·貝塔郎非的一般系統論。
最早建立的是系統心理學,系統生態學、系統生理學等先後建立與發展,20世紀70-80年代系統論與生物學、系統生物學等概念發表。
從克勞德·香農的資訊理論到伊利亞·普里高津的耗散結構理論,將生命看作自組織化系統。細胞生物學、生化與分子生物學發展,曼弗雷德·艾根提出細胞、分子水平探討的超循環(化學)理論。
(10)微生物組的研究手段有哪些擴展閱讀:
研究領域
生物學家從很多面向研究生物,因此產生很多研究領域。例如:
1、 面向原子和分子:分子生物學、生物化學、結構生物學。
2、 面向細胞:細胞生物學、微生物學、病毒學。
3、 面向多細胞:生理學、發育生物學、組織學。
4、 面向宏觀:生態學、演化生物學。
生物學本身不斷的快速發展,與其他學科的關聯整合也越來越多。一大原因是分子生物學在近代突飛猛進,終於導致人類基因序列定序基本完成。
由此,為了解讀巨大數量的基因信息,促成了基因組學。為了探究基因和蛋白質的交互作用,開創出蛋白質組學。這些新的研究領域幫助解決疾病、糧食、環境生態等問題。其眾多的研究信息和積累海量研究數據則需要新的電腦演算法來處理。