图书前言

    微生物学实验是综合性大学和师范院校生物系开设的一门非常重要的基础实验,掌握微生物学的一些实验方法和技术,在大脑中形成无菌概念是学生进行分子生物学和细胞生物学实验和研究的基础。在目前高校扩招、学时紧张的情况下,如何在有限学时内系统地完成微生物学实验的教学,是摆在全国高校微生物学实验老师面前的一大难题。我们在清华大学十几年微生物学实验教学经验的基础上,参考国内兄弟院校和国外有关教材编写了本实验教材。我们不求面面俱到,但是力图在各个实验里安排尽量多的微生物实验基本操作和微生物学知识点。本书主要内容包括微生物个体和菌落形态观察,染色方法,计数,大小测量,培养基制备和灭菌,无菌操作,微生物检测和分离,生理生化反应,影响微生物生长的因素和细菌生长曲线测定,诱变育种和实验室发酵制备啤酒和酸奶,发酵罐使用等内容。整个实验课中贯穿了显微镜使用,无菌操作,菌种筛选、鉴定、选育和发酵应用这一主线。微生物学需掌握的基本操作在实验中得到反复训练,同时加深了同学们对所学微生物学基本概念的理解和掌握程度。实验设计贴近生活,大大提高了同学们学习生物学的兴趣。

    本书把微生物学实验分为四个部分,第一部分为8个实验(45个学时),我们认为比较全面地安排了微生物基础实验所要求的内容,较有代表性,掌握了这些基础操作,其他的内容查查书,同学就可以独立操作了。加上第三部分实验十三的考试测验(3学时),目前清华大学生物系和医学院的普通微生物学实验教学内容约需48学时。如果学时允许,第二部分安排的实验九—十二为选做实验(25学时),第四部分发酵工程综合实验需32学时。具体学时安排如下:

    实验一微生物形态观察(5学时)

    实验二微生物的大小测定与显微计数(5学时)

    实验三细菌的简单染色和革兰染色(5学时)

    实验四环境中微生物的检测和分离纯化(5学时)

    实验五细菌鉴定中常用的生理生化反应(5学时)

    实验六测定细菌生长曲线(10学时)

    实验七固定化酵母细胞发酵啤酒实验与酸奶制作(5学时)

    实验八环境因素对微生物的影响和紫外诱变效应(5学时)

    实验九用生长谱法测定微生物的营养要求(5学时)

    实验十化学诱变剂的诱变效应(5学时)

    实验十一水中细菌总数及大肠菌群的测定(5学时)

    实验十二微生物常用的染色技术(10学时)

    实验十三微生物学实验技能综合测试实验(3学时)

    实验十四种子培养液的配制及发酵罐的准备

    实验十五重组大肠杆菌的高密度发酵与目的产物的大量表达

    实验十六发酵数据处理及分析

    我们把一些教学方法方面改革和实践在这里提出来,供同行参考。微生物实验的准备工作一直是一个工作量巨大的事情,以前往往是老师把准备工作包括培养基的配制和其他实验器材灭好菌,同学上课来接种菌,再来观察培养结果。结果是老师累得要死,而同学还觉得微生物实验太简单了,没意思。现在,我们在上一个实验间隙安排同学自己准备下一个实验的用具和培养基的灭菌,让同学自己在上课前一天来实验室倒培养基制作平板,结果同学普遍觉得收获很大,受到了各方面的锻炼,而且也理解了带实验老师平常的艰辛劳动,明白了以后做科学研究中做试验的流程,同学们普遍反映学完后收获很大。另一个教学改革是改变实践教学的评价方式。以前一般是做完实验,同学们写一份实验报告,老师再根据报告给一个分数,期末再平均一下,给出总成绩,就“OK”了,这样往往会造成大家只注意写实验报告,轻实际操作能力的锻炼。现在我们的做法是,实验报告占60%, 实验考试占35%,平常成绩占5%(主要是严格考勤和平常对实验室公益事情的关注),同学反映实验要考试还真新鲜,是第一次遇到。平常做实验也更认真了,有意识地多练习基本操作。实验考试时,我们利用清华大学配备助教多的特点,考试时每个老师看3个同学,老师之间统一标准,逐项对同学的表现打分,对实验结果逐一打分,考完后老师之间互相交流,也允许同学看结果,尽量做到公平。这种考核方式改变了以前一些同学只重视实验报告,轻实际动手能力的培养,受到了同学们的欢迎。

    本书在编写过程中参考了国内外一些教材和网络资料,在此一并表示感谢。我们对生物系老师对微生物实验教学的一贯支持和关心表示感谢,对陈晶瑜、郑重、曲向华、王亚武、刘倩等助教对微生物实验的热情投入和参与部分章节的编写表示感谢。对曾经在本教学实验室教过课的刘祖同老师和李艺老师等表示感谢。

    由于时间仓促以及我们水平有限,教材之中难免有不妥之处,希望各位同仁给予批评指导,我们将不胜感激。