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對微生物什麼的技術屬於微生物技術

發布時間:2023-08-13 10:03:43

⑴ 什麼是微生物培養技術

「微生物的利用」包括「進行微生物的分離和培養」、「測定某種微生物的數量」、「研究培養基對微生物的選擇作用」和「嘗試利用微生物進行發酵來生產特定的產物」四項具體內容標准,按照相關內容標準的要求,結合人教版教材所對應的實驗課題,本文將談談對本專題的教學組織。

1 習得微生物培養的基礎知識和基本技能

本專題涉及三個實驗課題,它們的關系及學習要求如下圖所示。在下圖中,課題1涉及微生物培養的基礎知識和基本的操作技能,是其他兩個課題的基礎,課題2和課題3涉及特定的微生物的分離、計數和鑒定,難度較大,課題2強調選擇性培養基的配製和作用,課題3是在選擇性培養基的基礎上,又相應地增加了鑒別性培養基的知識及其應用。

1.1 配製微生物培養基 配製培養基的基礎知識是培養、觀察和研究微生物的基礎。教學時,可以先展示有菌落生長的培養基平板,給學生以視覺刺激,讓他們體會到要觀察和研究微生物,必須創設一定的條件讓微生物大量快速地繁殖起來,只有形成具有一定特徵的菌落,才能更好地研究微生物。進而向學生提供幾種微生物培養基的配方,讓學生通過比較分析各種配養基配方,明確微生物培養基的基本成分包括:碳源、氮源、無機鹽和水,有些微生物還需要某些特殊的生長因子。然後,依次闡明固體、半固體和液體培養基的用途和配製方法,並結合下面的流程圖概述培養基配製的操作步驟:

組織學生配製微生物培養基時,要向他們講清下列注意事項:(1)溶化瓊脂時要控制火力的大小並不斷攪拌,以免培養基溢出或燒焦;(2)加熱過程中部分水分蒸發,待瓊脂完全溶化後應補加蒸餾水,以保持溶液的濃度;(3)分裝至試管時培養基的高度不要超過試管高度的1/5;(4)一般是培養基先滅菌再倒平板,也可先倒平板,課間再滅菌;(5)冷卻後的平板要倒置,以確保拿放方便,同時避免水分蒸發,以利微生物生長。

1.2 無菌技術操作無菌技術是培養、分離和純化微生物的重要技術手段,也是植物組織培養的關鍵性操作。教學時,要先讓學生正確區分消毒和滅菌這兩個概念,並充分認識無菌操作的重要性;然後,在教師的組織和指導下進行規范、熟練地操作,以便順利完成微生物的培養、分離和純化等實驗。下表是消毒和滅菌的一些常用方法及使用范圍。

定義
常用方法
微生物培養和組培的應用

消毒
使用較為溫和的物理或化學方法殺死物體表面或內部的部分菌體,但不傷及活組織
煮沸
玻璃儀器

紫外線
實驗室、操作台、衣物等

酒精溶液
手、外植體等

次氯酸鈉溶液等
外植體

滅菌
使用強烈的理化因素殺死物體內外所有菌體、芽孢和孢子
高壓蒸汽
培養基、玻璃儀器、棉塞、牛皮紙等

灼燒
接種環、塗布器等

乾熱
玻璃儀器

1.2.1 接種的方法及作用 微生物接種方法有兩種,一是劃線接種,即用接種環劃線將菌體沾在斜面培養基或平板培養基上。微生物的生長和繁殖迅速,一段時間後,就會在培養基表面形成長滿菌落的細線。劃線法的作用是純化微生物,通過劃線將微生物單個地分離,並最終形成標準的菌落;二是塗布接種,即用塗布器將稀釋菌液均勻地塗布在平板上。一個菌體在培養基平板上形成一個菌落,通過統計菌落數可以計算樣品中的菌體數目。

1.2.2 規范實驗操作 接種過程的無菌操作是微生物實驗的關鍵環節,右圖為劃線接種的操作示意圖,下表列出劃線接種的基本步驟和說明。教學中,要求學生認真領會無菌接種的技術原理,反復練習操步驟作。通過練習達到熟練程度,並培養嚴謹認真的科學精神和一絲不苟的實驗態度。

序列
操作步驟
分析說明

1
將接種環放在火焰上灼燒,直到接種環燒紅
將接種環滅菌,避免污染菌種

2
在火焰旁冷卻接種環,拔除盛有菌液的試管棉塞
避免雜菌污染菌種

3
將試管口通過火焰
灼燒滅菌,防止試管口菌體污染培養基

4
將已冷卻的接種環伸入菌液中,沾取菌液
冷卻接種環可避免殺死菌種

5
將試管口通過火焰,並塞上棉塞
避免試管口雜菌污染菌種

6
左手將皿蓋打開一條縫隙,右手將沾有菌種的接種環迅速伸入平板內,劃三至五條平行線,蓋上皿蓋。注意不要劃破培養基
初步接種。劃破培養基不利於後續的繼續劃線,長出的菌落不標准

7
灼燒接種環,冷卻後從第一區劃線的末端向第二區劃線。重復以上操作,在第三、四、五區劃線。注意不要將最後一區的劃線與第一區相連
從上個區域的末端向下個區域劃線,可逐步分離出單個菌體,從而實現微生物的純化

8
將平板倒置,放入培養箱中培養
倒置平板防止水分蒸發,也方便拿放

1.3 稀釋菌液的意義和操作方法 在單位體積的菌體培養液內,含有的微生物個體數目很多。要對微生物進行分離和計數必須將菌液稀釋,只有在稀釋度足夠高的菌液里,聚集的微生物才能分散成單個細胞。一般將菌液稀釋到10-3~10-7時,接種後可能在培養基平板上形成30~300個左右的菌落,統計的菌落數也比較准確可信。

用移液管和無菌水稀釋微生物菌液是一件要求較高的操作技術,學生需要經過多次練習才能做到盡量地減少誤差。 以土壤為樣品進行稀釋操作的注意事項是:(1)初次稱量的土壤樣品,稀釋後的菌液濃度較大,移液時極容易堵塞移液管或吸入較多的土壤顆粒,應靜置一段時間後再移液,或者用低速離心機離心1分鍾後進行移液;(2)當稀釋倍數大時,在稀釋前一定要震盪試管,充分混合菌液,保證移液操作的准確性;(3)每次移液前一定要注意用無菌水(或蒸餾水)清洗移液管並用氣球吹乾,以保證移走菌液的濃度與試管中的一致。

2.實驗設計能力的訓練

2.1 選擇性培養基的實驗設計 根據功能的不同,培養基分為選擇性

培養基和鑒別性培養基,在「土壤中分解尿素的細菌的分離與計數」的實驗中,先讓學生通過分析和判斷下面的三個培養基配方,真正理解選擇性培養基的含義。然後,啟發學生設計一組用於分離尿素細菌的探究實驗,幫助學生理解選擇性培養基的特性及作用。

組別
培養基類型
是否塗布接種
目的

實驗組
以尿素為唯一氮源的培養基

分離尿素細菌

對照組
牛肉膏、蛋白腖培養基

判斷該培養基有無選擇性

2.2 鑒別性培養基的實驗設計 在「分解纖維素的微生物的分離」實驗中,要鑒別篩選出來的微生物是不是分解纖維素的微生物,就必須用鑒別性培養基。剛果紅與纖維素等多糖類物質反應形成紅色復合物,添加剛果紅的培養基呈紅色,接種的微生物若能夠分解纖維素,就會在其菌落的周圍形成透明圈。值得注意的,培養基的瓊脂中含有澱粉類物質,產生澱粉酶的微生物在培養基上也會形成透明圈;也有些微生物具有降解剛果紅的能力,培養時間過長,也會在菌落周圍出現透明圈。與分解纖維素形成的透明圈相比,這兩種透明圈小而模糊,因此,本實驗最好先用選擇性培養基篩選分解纖維素的微生物,再配製鑒別性培養基進行「分解纖維素的微生物的分離」的實驗。

3 教學實施的前期准備

3.1提前准備好實驗儀器、設備和葯品 為方便大家提前做好准備,現以人教版教材為例,將本專題所需要的儀器、設備和葯品列表如下:

課題名稱
實驗儀器和設備
實驗試劑或葯品
說明

微生物的實驗室培養
培養皿、試管、錐形瓶、量筒、酒精燈、電子天秤、高壓蒸汽滅菌鍋、移液管、接種環、塗布器、恆溫箱、乾熱滅菌箱、小鐵鏟等

牛肉膏、蛋白腖、氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉、瓊脂等
乾熱滅菌箱能夠迅速地將洗干凈的培養皿和試管烘乾,小鐵鏟用於鏟土

土壤中分解尿素的細菌的分離與計數
除配製牛肉膏蛋白腖培養基所需物質外,增加KH2PO4 、NaHPO4、MgSO4·7H2O、葡萄糖、尿素、酚紅等

分解纖維素的微生物的分離
除配製牛肉膏蛋白腖培養基所需物質外,增加纖維素、NaNO3、Na2HPO4·7H2O、KH2PO4、KCl、酵母膏、水解酪素、CMC-Na(羧甲基纖維素鈉)、土豆汁、剛果紅等

3.2 做好課時安排及計劃 以下為本專題的三個課題的課題數及其說明。

課題名稱
課時數
說明

微生物的實驗室培養
4
配養基的基本知識及配製方法1;配製培養基及倒平板1;純化大腸桿菌和塗布接種1,觀察分析1

分離土壤中分解尿素的細菌
3
基本原理及實驗設計1;樣品稀釋及塗布接種1;對菌落進行統計及實驗的分析與討論1;在第二和第三課時之間需要間隔2天時間

分解纖維素的微生物的分離
3
基本原理及實驗設計1;樣品稀釋及塗布接種1;對菌落進行統計及實驗的分析與討論1;在第二和第三課時之間需要間隔2天時間

3.3 安排好教學班的實驗順序 微生物實驗涉及較多的實驗儀器,而且實驗時需要課內和課外相結合,如實驗室培養需要學生在課堂上完成兩項重要的操作步驟,一是配製培養基並倒平板;二是接種操作。平板滅菌工作由於需要較長的時間,因此只能由教師在課間完成。為保證每位學生都能親手操作,保證各個教學班能在有限時間內完成實驗任務,教師可採取如下的教學流程和教學安排。

3.4 做好課後的觀察與記錄 配製培養基和接種操作可以在課堂上完成,但接種後的平板放入培養箱中需要培養2~3天,這期間可安排生物科代表或部分小組長進行定期觀察,並做好計錄,以便及時讓其他學生觀察到自己的實驗成果。特別需要說明的是,如果學生不能及時觀察,培養的時間過長,很多菌落就會聯成一片,計數時就無法做到准確有效。

4.實驗中需要注意的安全操作

微生物本身就是危險生物,實驗操作中又涉及到消毒、滅菌和接種等基本環節,因此要對學生進行安全教育,確保學生的安全和實驗的順利進行。一是操作安全,接種時要注意避免手被酒精燈火焰灼傷,接種後要及時提配學生洗手,以防止被微生物感染;二是環境安全,使用後的培養基丟棄前一定要進行滅菌處理,以免污染環境。

⑵ 什麼是微生物技術

微生物轉化的本質是某種微生物將一種物質(底物)轉化成為另一種物質(產物)的過程,這一過程是由某種微生物產生的一種或幾種特殊的胞外或胞內酶作為生物催化劑進行的一種或幾種化學反應,簡言之,即為一種利用微生物酶或微生物本身的合成技術。
其方法通常為自然選育和人工選育兩類,可單獨使用,也可交叉進行。 DNA Shuffling技術 編輯 隨著PCR技術的發展和應用,1994年美國的stemmer提出了一個全新的人工分子進化技術——DNA Shuffling(又稱洗牌技術)

⑶ 微生物四大技術

生物是20世紀70年代初開始興起的一門新興的綜合性應用學科。所謂生物工程,一般認為是以生物學(特別是其中的微生物學、遺傳學、生物化學和細胞學)的理論和技術為基礎,結合化工、機械、電子計算機等現代工程技術,充分運用分子生物學的最新成就,自覺地操縱遺傳物質,定向地改造生物或其功能,短期內創造出具有超遠緣性狀的新物種,再通過合適的生物反應器對這類"工程菌"或"工程細胞株"進行大規模的培養,以生產大量有用代謝產物或發揮它們獨特生理功能一門新興技術。

⑷ 微生物是什麼

什麼是微生物?微生物的作用是什麼
現代定義:微生物是一切肉眼看不見或看不清的微小生物 形體微小,結構簡單,通常要用光學顯微鏡和電子顯微鏡才能看清楚的生物,統稱為微生物。

微生物的作用:在生物圈內的物質循環過程中,以異樣型微生物為主的分解者,在有機物的礦質化過程中有著不可替代的作用,它於生產者一起共同推動著生物內的物質循環,使生態系統保持平衡.例如,在碳素循環中,地球上 90% 的 co 2 是由微生物的生命活動產生的;在氮素循環中,固氮作用、氨化作用、硝化作用、反硝化作用都有微生物的活動;在磷和硫的循環中同樣也需要各種微生物的活動.
微生物到底是什麼意思
微生物是個體難以用肉眼觀察的一切微小生物的統稱,其中許多種類是單細胞生物,就是一個生物個體只有一個細胞。絕大部分微生物需要用顯微鏡才能看清楚。包括細菌、真菌、病毒以及一些小型的原生生物、顯微藻類等,還包括介於它們之間的一些中間類型生物,如放線菌、支原體、衣原體、立克茨氏體等。它們的共同特點是個體微小,但它們是自然界及生態系統中的重要一環,並與人類關系密切。

有些能用肉眼看清楚的生物,因為與微生物的性質相同,或其生長的某一階段無法用肉眼准確觀察,也歸入微生物一類,如蘑菇等,叫大型真菌。

為什麼微生物是生物
因為微生物雖然微小,但同樣由細胞組成,同樣進行新陳代謝
什麼是微生物化
方向二:環境微生物及工程

方向簡介:

環境生物技術作為現代生物技術與環境科學及工程技術的交叉學科,具有經濟、高效的特點,利用生物技術進行污染控制、環境修復和廢棄物資源化是環境負荷最小的一種方式,體現了可持續發展和人與自然協調的理念,是最有前途的環境保護技術。環境生物技術的關鍵技術是環境微生物技術,隨著分子生物學技術在微生物學領域和環境保護領域的滲透,微生物技術在污水處理、難降解物質的降解和轉化、生態修復、環境檢測與診斷、有機廢棄物及污泥資源化等領域發揮著無法替代的作用。

本研究方向是從微生物和環境保護的結合點出發,理論上力求闡明微生物在環境污染物降解、污染環境中的 微生物生態過程、微生物環境技術的原理等科學問題;應用上注重開發微生物資源在環境檢測、治理和環境修復中的應用技術,研發微生物清潔生產以及廢物資源化新技術。

方向二 :應用微生物

微生物學是一門基礎性與應用性都十分突出的學科。微生物技術是微生物學的重要研究和應用領域之一。本研究方向以工業微生物育種、發酵工藝研究、微生物菌種資源開發等研究為基礎,開展微生物學與相關學科的多學科交叉領域研究。研究領域涉及工業微生物學、食品微生物學、環境微生物學、生物熱化學等,研究開發新的微生物資源的與微生物生物技術,為相關領域新產品、新技術、新能源的開發和品質改良、產量提高提供理論基礎和應用技術。

方向三: 微生物遺傳育種

方向簡介:

微生物遺傳育種是運用遺傳學原理和技術對某種具有特定生產目的的菌株進行改造,去除不良性質,增加有益新性狀,以提高產品的產量和質量的一種育種方法,獲得所需要的高產、優質和低耗的菌種,其目的是改良菌種的特性,使其符合生產的要求。微生物遺傳育種方法包括自然選育、誘變育種、雜交育種(有性雜交、准性雜交和原生質體融合)、代謝控制育種和基因工程育種。菌種選育技術的廣泛應用提供了各種類型的突變菌株,可提高目的物的產量,大大降低生產成本,提高經濟效益,而且通過微生物菌種的選育,可簡化工藝,減少副產品,提高產品質量,改變有效成分組成,甚至獲得活性更高的新成分。另外,微生物遺傳育種也可與動植物基因工程結合進行轉基因動植物育種。

本研究方向特色在於使用雜交育種(有性雜交、准性雜交和原生質體融合)、代謝控制育種和基因工程育種技術選育優良菌種;利用微生物遺傳育種與動植物基因工程結合進行動植物基因工程育種,創造植物新種質,選育植物新品種。這些研究具有重要的 學術地位, 將在食品工業、醫葯、農業、環境保護、化工能源、礦產開發等領域發揮重要的作用。

⑸ 微生物學的主要任務是什麼它包括哪些分支學科

一、微生物學的主要任務:

1、在自然界物質循環中的作用。

2、空氣和水凈化、污水處理。

3、工農業生產:細菌、代謝產物、代謝活性。

4、對生命科學的貢獻。

二、微生物學的分支學科:

(1)按研究微生物的基本生命活動規律為目的來分總學科稱普通微生物學,分科如微生物分類學,微生物生理學,微生物遺傳學,微生物生態學和分子微生物學等。

(2)根據微生物研究對象,如細菌學、真菌學(菌物學)、病毒學、原核生物學、自養生物學和厭氧生物學。

(3)根據微生物的生態環境,如土壤微生物學、微生態學、海洋微生物學、環境微生物學、水微生物學和宇宙微生物學。

(4)按微生物應用領域,可分為工業微生物學、農業微生物學、醫學微生物學、醫學微生物學、診斷微生物學、抗生素、食品微生物學等一般學科,稱為應用微生物學。

(5)根據化學微生物學、分析微生物學、微生物生物工程、微生物化學分類學、微生物數值分類學、微生物地球化學和微生物信息學等學科的交叉融合。

(6)根據實驗方法和技術,如實驗微生物學、微生物研究方法等。



(5)對微生物什麼的技術屬於微生物技術擴展閱讀:

微生物學的發展:

19世紀末和20世紀初,微生物學被牢固地建立起來。它的主要發展有兩個方面:一方面是傳染病與免疫學的研究,疾病的防治和化學療法的療效;另一方面是和遺傳學的結合。

從歷史上看,微生物學的發展經歷了兩個輝煌的黃金時代和低谷時期。近20年來,隨著基因組學、結構生物學、生物信息學、pcr技術、高解析度熒光顯微鏡等理化理論和技術的應用,微生物學研究取得了一系列突破。微生物學已經走出低谷,進入第三個黃金時代。

⑹ 微生物技術是什麼

全面系統地闡述了微生物技術的基本理論、基礎知識和基本實踐操作方法

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