《環(huán)境微生物學(xué)實驗》課程教學(xué)大綱

《環(huán)境微生物學(xué)實驗》教學(xué)大綱一、基本信息

課程名稱環(huán)境微生物學(xué)實驗課程編號ENSE3125英文名稱EnvironmentalMicrobiologyExperiment課程類型本專業(yè)推薦選修課總學(xué)時18學(xué)分1實驗項目數(shù)6驗證性實驗個數(shù)0綜合性實驗個數(shù)2設(shè)計性實驗個數(shù)4預(yù)修課程基礎(chǔ)微生物學(xué)適用對象環(huán)境科學(xué)專業(yè)課程簡介（200字左右）環(huán)境微生物學(xué)實驗是在理論課的基礎(chǔ)上設(shè)置的，其核心思想是通過環(huán)境微生物技術(shù)和其他技術(shù)方法相結(jié)合，在生物與環(huán)境和諧、人與環(huán)境統(tǒng)一的基礎(chǔ)上解決環(huán)境問題。

與理論課程相對應(yīng)，實驗課程也分為三部分，第一部分利用傳統(tǒng)微生物學(xué)手段研究環(huán)境微生物，包括環(huán)境微生物的分離純化、培養(yǎng)、鑒定以及數(shù)量測定等；第二部分為微生物對環(huán)境中污染物以及固體廢棄物的生物降解實驗，包括有機污染物降解和淀粉水解實驗等；第三部分利用現(xiàn)代分子生物學(xué)手段研究環(huán)境微生物，包括環(huán)境微生物總DNA的提取以及基于16SrRNA的細(xì)菌鑒定等，所涉及的技術(shù)包括DNA提取技術(shù)、PCR技術(shù)以及電泳技術(shù)等。二、教學(xué)目標(biāo)及任務(wù)

本課程是環(huán)境科學(xué)專業(yè)的一門專業(yè)推薦選修課程，是與環(huán)境微生物學(xué)所對應(yīng)的實驗課程。通過本課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握各類篩選培養(yǎng)基的制備滅菌以及從土壤中分離純化微生物和培養(yǎng)計數(shù)等技術(shù)，掌握從野外微生物群落中獲得生產(chǎn)生活所需功能的純培養(yǎng)菌株的方法和流程，并掌握環(huán)境微生物總DNA的提取方法和步驟以及利用PCR技術(shù)在屬的水平上鑒定環(huán)境中細(xì)菌類群的方法。三、學(xué)時分配

教學(xué)課時分配序號實驗內(nèi)容學(xué)時實驗一篩選培養(yǎng)基的制備以及土壤微生物的分離純化和培養(yǎng)3實驗二土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌的平板計數(shù)3實驗三產(chǎn)淀粉水解酶菌株的篩選和活性驗證3實驗四多環(huán)芳烴降解菌的篩選和功能驗證3實驗五土壤微生物總DNA的提取3實驗六細(xì)菌16SrRNA基因的PCR擴增和電泳檢測3合計18四、實驗內(nèi)容及教學(xué)要求

實驗一:篩選培養(yǎng)基的制備以及土壤微生物的分離純化和培養(yǎng)本實驗?zāi)康模毫私獬Ｓ玫奈⑸锖Y選培養(yǎng)基的種類及配置原理，掌握微生物培養(yǎng)基的配制程序以及土壤微生物的分離純化和培養(yǎng)技術(shù)。本實驗教學(xué)要求：了解微生物篩選培養(yǎng)基的種類及配置原理，理解微生物培養(yǎng)基的配制程序，掌握牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號培養(yǎng)基、馬丁氏培養(yǎng)基、基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基和CMC-Na-剛果紅培養(yǎng)基的配制方法以及土壤微生物的分離純化和培養(yǎng)技術(shù)。本實驗重點、難點：重點是掌握各種微生物篩選培養(yǎng)基的配制程序以及土壤微生物的分離純化和培養(yǎng)技術(shù)；難點是掌握如何根據(jù)不同的微生物生長需要選擇合適的培養(yǎng)基。實驗二:土壤中細(xì)菌、真菌和放線菌的平板計數(shù)本實驗?zāi)康模毫私庀♂屚坎挤ǚ蛛x微生物的原理，掌握利用稀釋涂布平板法和篩選培養(yǎng)基對土壤中可培養(yǎng)的細(xì)菌、真菌和放線菌的計數(shù)技術(shù)。本實驗教學(xué)要求：了解稀釋涂布法分離微生物的原理，掌握如何利用稀釋涂布平板法和篩選培養(yǎng)基對土壤中可培養(yǎng)微生物進行計數(shù)。本實驗重點、難點：重點是利用稀釋涂布平板法和篩選培養(yǎng)基對土壤中可培養(yǎng)微生物進行計數(shù)；難點是理解分別利用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、高氏一號培養(yǎng)基和馬丁氏培養(yǎng)基對細(xì)菌、放線菌以及真菌進行計數(shù)的原理。實驗三:產(chǎn)淀粉水解酶菌株的篩選和活性驗證本實驗?zāi)康模毫私饫玫矸叟囵B(yǎng)基篩選產(chǎn)淀粉水解酶菌株的原理，掌握從土壤中分離篩選產(chǎn)淀粉水解酶菌株的方法。本實驗教學(xué)要求：了解利用淀粉培養(yǎng)基篩選產(chǎn)淀粉水解酶菌株的原理，掌握從土壤中分離篩選產(chǎn)淀粉水解酶菌株的方法，并掌握利用平板水解圈初步判定淀粉水解酶活性的方法。本實驗重點、難點：重點是利用淀粉培養(yǎng)基從土壤中分離篩選產(chǎn)淀粉水解酶菌株；難點是利用淀粉培養(yǎng)基驗證產(chǎn)淀粉水解酶菌株活性的原理。實驗四:多環(huán)芳烴降解菌的篩選和功能驗證本實驗?zāi)康模毫私饫没A(chǔ)鹽培養(yǎng)基加多環(huán)芳烴篩選多環(huán)芳烴降解細(xì)菌的原理，掌握從土壤中分離篩選有機污染物降解細(xì)菌的方法。本實驗教學(xué)要求：了解利用基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基加多環(huán)芳烴篩選多環(huán)芳烴降解細(xì)菌的原理，理解富集培養(yǎng)的作用，并掌握從土壤中分離篩選有機污染物降解菌的方法。本實驗重點、難點：重點是利用基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基加有機污染物從土壤中分離篩選有機污染物降解菌；難點是基礎(chǔ)鹽培養(yǎng)基和富集培養(yǎng)的作用。實驗五:土壤微生物總DNA的提取本實驗?zāi)康模菏煜耐寥乐刑崛∥⑸锟侱NA的原理，掌握從土壤中提取微生物總DNA的方法。本實驗教學(xué)要求：了解從土壤中提取微生物總DNA的原理和各種土壤總DNA提取方法，理解土壤微生物總DNA提取過程中各種試劑的作用，掌握從土壤中提取微生物總DNA的原理的方法。本實驗重點、難點：重點是利用直接法從土壤中提取微生物總DNA的方法；難點是土壤微生物總DNA提取過程中所使用的各種試劑的作用以及影響DNA提取效率的因素。實驗六:細(xì)菌16SrRNA基因的PCR擴增和電泳檢測本實驗?zāi)康模毫私庖酝ㄓ靡镞M行16SrRNA基因

PCR擴增的基本原理，掌握從土壤微生物總DNA中進行16SrRNA基因PCR擴增的方法。本實驗教學(xué)要求：了解以通用引物進行16SrRNA基因PCR擴增的基本原理，理解以細(xì)菌通用引物擴增細(xì)菌16SrRNA基因的目的，掌握從土壤微生物總DNA中進行16SrRNA基因PCR擴增的方法。本實驗重點、難點：重點是利用PCR技術(shù)從土壤微生物總DNA中進行16SrRNA基因擴增并進行電泳檢測；難點是PCR擴增技術(shù)和電泳技術(shù)的基本原理以及影響PCR擴增的因素。五、考核方式及要求

課程考核分課堂表現(xiàn)和實驗報告兩部分，前者占總成績30%，后者占總成績70%，總成績由兩部分加合生成。通過此課程的學(xué)習(xí)以提高學(xué)生的動手能力、獨立分析能力以及解決實驗中實際問題的能力，同時掌握環(huán)境微生物常用儀器的使用方法。六、推薦教材及教學(xué)參考書

教

材：《環(huán)境微生物學(xué)實驗指導(dǎo)》，鄭平主編，浙江大學(xué)出版社，2005年，標(biāo)準(zhǔn)書號：ISBN7-308-04184-0。參考書：《環(huán)境微生物實驗技術(shù)