微生物的培养技术
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微生物的培养技术范文第1篇
关键词：高职院校；药物制剂技术专业；以就业为导向；培养职业能力
职业教育就是就业教育，职业教育必须以就业为导向改革创新，牢牢把握面向社会、面向市场的办学方向，服务于解决大多数人的就业问题，满足人民群众不断发展变化的就业、转岗及下岗再就业的需求，这是职业教育的立足之本［1］。我院药物制剂技术专业为提高社会对药学高职人才的认可和满意度，提高就业率，紧跟形势的需要，在教学过程中渗透“以就业为导向”的教学理念，培养职业能力。
一、确立正确的高职人才培养目标。
在我国，由于高职教育起步较晚，人们对高职教育的认知度不足，很多人认为高职院校的毕业生出来就是当工人，社会地位低、收入低、发展空间有限等。可是，随着社会经济的迅速发展，高职院校的学生逐渐变成行企业的“香饽饽”，很多人变成了“高级蓝领”。所以，高职人才培养目标应与社会经济发展，行企业的市场需求，以及我国的高等职业教育体系三方面的因素相结合，培养以就业为导向的具有一定理论基础的应用型、实用型、高技能人才。另外，为了提高学生的综合素质，还应培养学生的政治文化素养，使其更好地服务于社会。
二、构建科学、合理的高职课程体系。
为培养具有药物制剂生产、质量控制及相关职业群的一线工作能力和严谨规范的职业素养，德智体美全面发展的高素质应用性药物制剂技术人才，本专业课程设置遵循以下原则。
（一）以工作岗位为引领，设置核心课程。高职教育课程开发的起点是职业，是工作岗位，而不能试图从静态的知识出发面对变化的职业未来。所以，高职课程体系的构建应该以工作岗位为依据，分析确立工作岗位任务，将其中的常见问题及相互间的关系与教学进行有效的结合，并把这些内容有序地罗列出来，采用多元化的教学手段进行教授。在实施过程中，还要不断加强学生对工作岗位的认知度，如工作岗位的职业要求、完成工作岗位任务应必备的知识与技能、工作岗位前的课程学习、职业岗位课程群的选择等。这种以工作岗位需求为依据的核心课程的设置，不仅与高职教育的培养目标有一个紧密的衔接，而且为实现学生的零距离就业提供了一个有力保障。
（二）提高学生的综合能力，设置多样化的人文课程。目前，我国高等职业教育过程都存在着“轻人文、重技能”这一问题，致使学生在今后的就业及个人发展中受到不同程度的影响。所以，要提升高等职业院校学生的人文素养，提高他们在社会市场中的竞争力，就必须构建一个完整的、科学的人文课程体系。首先，人文课程的设置要与各专业的工作岗位群有机结合起来，有目的地进行人文教育。其次，设置多样化的人文必修课［2］，主要涵盖哲学、社会、艺术、逻辑、经济、美学、伦理等。通过这些课程的教学，学生学会正确认识人与自我、人与自然、人与社会间的关系，从而全面提升文化品位、审美情趣、人文素养和科学素质。再次，加强高职院校校园文化建设，创造良好的校园环境。如通过对高职校园自然景观的建设、开设人文讲座、丰富第二课堂等，可以陶冶学生的情操，使其人文精神得以升华。最后，积极开展社会实践活动，与人文教育相结合。学生通过参加各种社会实践活动，拓宽视野，提升个人的人文素养，满足社会发展对人才培养的需求。
（三）加强校企合作，促进工学交替的教学模式。“校企合作、工学交替”是高职教育的人才培养目标实现可持续发展的必然趋势，也是顺应社会经济发展，满足社会人才需求的必由之路。
三、加强实践教学环节，提高学生的综合能力。
为培养符合技术应用型人才，根据药物制剂技术专业特点，我们在课程设置中突出实践能力的培养，主要从以下几点着手。
首先，加强实验室的建设和利用。努力提高实践教学时间在专业课教学计划中所占的比例，实验实训课时占总课时33%，除极个别理论性较强的专业课程之外，大部分课程实训课比例都较高，生药学等课程实践课比例在50％以上。此方法增加了学生动手的时间和机会。本专业还遵循以学生为根本的原则，在相关实验室均配备了国内最先进的仪器设备，为了让学生有更多的练习时间，提高操作能力，实行实验室开放，让学生在课余时间或者节假日到实验室进行基本操作的练习，教师在实验室给予相应的指导，此种方法提高了学生操作的熟练程度，实验技能明显增强。其次，本专业设置了药物制剂校内实训车间，模拟真实的职业氛围，使学生身临其境，改变传统的单纯以实验室为主体的实践教学模式，为学生毕业后的零距离上岗提供有利条件。最后，针对本专业不同层次、不同个性、不同就业意向的学生，我们以就业为导向，实行多元化实习模式，使学生的个性特点在实习阶段得以充分展示，最大限度地满足用人单位的需求。
四、完善考核制度，探索科学的考核方法。
认真组织考核，这不仅可检查本学期实验教学的效果，而且可以发现教学中存在的问题，以便下学期改进。
过去考试只考理论，而且大多以知识记忆为主，很难反映学生的能力水平和综合素质，与就业为导向的办学思路很不相符，我们必须建立与就业接轨的考试制度。首先是考试题型的变化，减少死记硬背的题型，如名词解释和填空等，加大实训项目的比例。其次是成绩评定由多项内容构成，包括平时的学习态度、作业练习完成情况，口试和笔试相结合，例如本专业的药物化学课程，课程中间给学生一些课题，要求学生到网上或图书馆查找相关资料，整理成论文的形式，并要求其在全班同学前简述其论文内容，根据其表现评分，作为其作业成绩。
五、加强“双师型”教师队伍建设。
在以就业为导向的高职教育课程体系具体的实施过程中，要不断加强教师团队建设。高职教师不仅仅要具备扎实的理论基础，还要具备娴熟的专业操作技能。为了使药物制剂技术专业顺应社会、市场及专业发展要求，满足社会、企业人才需求，应积极从医院、药厂等单位引进具有双师素质的专业技术人员和管理人员进行任教，并聘请一些有经验的专家作为兼职教师，以提高教师队伍的整体素质。
经过近几年的探索，我院药物制剂技术专业取得了一定的成绩。在课堂教学中，学生的主体地位得到有效体现，职业能力普遍提高，岗位意识增强，受到用人单位的好评。通过几年来的实践，我们深深感到高等职业教育必须树立以市场为导向，以就业为宗旨的办学理念，这是职业教育发展的必然趋势。只有紧随行业发展、市场需求和岗位需要确立正确的高职人才培养目标，构建科学合理的课程体系，强化实践教学，完善考核制度，才能为地方经济发展培养大批懂理论、会动手的高素质应用型专门人才。
参考文献：
微生物的培养技术范文第2篇
【关键词】微生物检测技术；课程改革；教学方法；考核方案；课程特色
0 前言
微生物检验是食品分析检验的三大指标之一，与感官指标、理化指标一起构成了确保食品质量安全的重要内容。另一方面，采用人工方法对有益微生物进行培养，再将其广泛应用于食品工业生产具有很强的现实意义。《微生物检测技术》是我院食品生物技术专业（食品营养与监测方向）的一门专业基础课程，课程设计原则“以岗位需求和工作任务为导向，以职业技能鉴定标准为依据，模块项目对应微生物检验能力，基于工作过程创设学习情境”，对应于学生微生物分析、检验与培养能力的提高。
在《微生物检测技术》课程改革过程中，将课程培养目标与学生未来就业岗位相对接，把课程相关岗位能力分解为国家标准解读、样品采集处理、检测设备操作、样品规范检测、数据分析处理和规范书写报告六个方面，课程内容全面跟踪国家相关职业标准，根据岗位典型工作任务确定学习项目，项目教学的开展充分体现社会服务性，力争实现“工作”与“学习”的完美融合。
1 《微生物检测技术》课程内容改革
《微生物检测技术》课程主要分为三级学习模块，分别是基础能力模块、应用能力模块和综合能力模块，在每级模块中分别设计了学习项目。其中，基础能力模块包括微生物检验基础、微生物形态结构和微生物生理特性三个项目，应用能力模块包括培养基配制技术、消毒灭菌技术、分离纯化与培养技术、显微镜观察与计数技术和菌种保藏技术五个项目，综合能力模块包括食品微生物检验、化妆品微生物检验、药品微生物检验和环境微生物检验四个项目。在综合能力模块的学习中，食品微生物检验项目是重点内容，结合食品生物技术专业特点和地方企业资源优势，设计了四个学习情境，分别是扒鸡微生物检验（扒鸡是德州禹城特产，该学习情境的选取对应于禹城市傻小二扒鸡有限公司的需求）、牛奶微生物检验（该学习情境的选取对应于东君乳业有限公司的需求）、调味料微生物检验（禹城市是“中国食品馅料城”，该学习情境的选取对应于鸿兴源食品有限公司的需求）、功能糖微生物检验（禹城市是“中国功能糖城”，该学习情境的选取对应于保龄宝生物股份有限公司、山东龙力生物科技股份有限公司、福田药业有限公司的需求）。学习情境与企业需求直接对应，充分体现了高职人才培养要服务区域经济和社会发展的要求。化妆品微生物检验、药品微生物检验和环境微生物检验项目则根据日常生活常见产品类型分别设计了洗面奶微生物检验、止咳糖浆微生物检验、水样和空气微生物检验学习情境。
2 《微生物检测技术》教学方法改革
教学过程中，根据不同学习内容的特点采用不同的教学方法，主要有工作实境教学法、项目任务驱动教学法、以考促学教学法等。
2.1 工作实境教学法
《微生物检测技术》课程实践性很强，实验课时达到50%以上。实验课程授课过程中，采用工作实境教学法，将实验教学流程与岗位工作流程相对应。其中，岗位工作流程有：承接项目――方法查询――确定方法――实验准备――分析检测――检验报告――报告审核――意见反馈；实验教学流程有：承接任务――方法查询――确定方法――实验准备――样品处理――分析检测――检验报告――汇报交流。通过实验教学流程与岗位工作流程的对接，增强了学生的岗位能力，为将来更快更好地适应工作岗位要求奠定基础。
2.2 项目任务驱动教学法
采用项目任务驱动教学法，承接企业的实际产品微生物检验项目，在项目任务的驱动下开展教学过程。下面以扒鸡微生物检验为例介绍项目任务驱动教学法的运用。
先承接禹城市傻小二扒鸡有限公司的扒鸡微生物检验任务，再进行方法查询，确定运用中华人民共和国《食品卫生微生物学检验》国家标准检测扒鸡菌落总数、大肠菌群和致病菌（主要是沙门氏菌）三项指标。按照检验前准备――样品采集与送检――样品预处理――样品检验――结果报告五个步骤完成检验任务，期间综合运用到培养基选择、配制和灭菌技术，微生物接种技术和微生物计数技术等，还会使用到高压蒸汽灭菌锅、超净工作台、恒温培养箱等设备，对学生综合实践水平的提高起到了极大的促进作用。
2.3 以考促学教学法
采用以考促学教学法，课程考核包括过程考核和期末考试，并融入激励机制和社会评价，增强学生的学习积极性和自律性，进而提高教学效果。具体考核方案如下：过程考核占40%，其中出勤及纪律情况占6%，作业完成情况占4%，实验实训完成情况占20%，实验实训报告占5%，社会服务占5%（社会服务项目包括：督查学院餐厅、超市食品卫生质量，利用课余时间为校企合作单位提供样品微生物检测服务等）；期末考试占60%，其中理论知识考核占40%，技能考核占20%。另外，学生若在社会服务过程中表现优异，获得相关单位的好评，还可以额外获得10分甚至更高的奖励。通过融入激励机制，大大激发了学生参与社会服务的热情，不但有助于提高学院的社会赞誉度，还为学生创造了更多接触社会、接触微生物分析与检验实战环境的机会，教学效果良好。
3 教学成果与课程特色
3.1 教学成果
（1）学生们通过《微生物检测技术》课程的学习，能够利用不同类型的微生物完成发酵食品的制作。截至目前，学生们已经成功制作了发酵香肠、泡菜、酸奶、葡萄酒等发酵食品，实现了由单纯的微生物分析与检验向微生物综合利用的转变。
（2）将社会服务融入课程考核，为学生和用人单位提前搭建沟通桥梁。部分学生在为校企合作单位提供样品微生物检测服务时表现优异，提前被企业看中，签订就业预约协议，一毕业便顺利就业，并直接走上检验技术岗位。
3.2 课程特色
（1）以体现地方特色产品的检验为课程项目内容，将学习和工作充分融合的同时，也为地方经济发展服务。
（2）微生物检验过程按照国家检验标准严格执行，注重高效性、准确性和标准化的统一。
微生物的培养技术范文第3篇
【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 (molecular microbial ecology),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16s rdna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] watanabe k,kodama y.molecular characterization of bacterial populations in petroleum-contaminated groundwaterdischarged from underground crude oil storage cavities [j].applied and environmental microbiology,2000,66: 4803-4809.
微生物的培养技术范文第4篇
【关键词】宏基因组学；微生物群落；遗传物质；口腔
【中图分类号】Q781
【文献标志码】A
宏基因组学认为，生命研究的对象应是生物环境中全部微小生物的基因组，即特定环境下所有生物遗传物质的总和。它包含了可培养的和不可培养的微生物的基因总和，微生物主要包括环境样品中的细菌和真菌；因此，宏基因组学就是一种以环境样品中的微生物群体基因组为研究对象，以功能基因筛选和测序分析为研究手段，以微生物多样性、种群结构、进化关系、功能活性、相互协作关系以及与环境之间的关系等为研究目的的新的微生物群落研究方法，也称为微生物环境基因组学、元基因组学或生态基因组学。
利用宏基因组学技术研究口腔微生物，无需单一分离培养某一种类的微生物，即可直接在基因水平上研究口腔微生物，包括可培养和不可培养微生物。宏基因组学应用于口腔微生物的研究，主要包括两个方面：一方面进行微生物生态学研究，从整体微生物群落水平来研究口腔微生物，揭示口腔微生物群落多样性及其变化；另一方面是进行口腔微生物及其基因的研究，从中筛选到新的功能基因及其产物。通过这两方面的研究，较全面地了解口腔微生物的群落结构和功能基因组，为深入探索口腔微生物的代谢活动，最大限度地发掘口腔微生物资源提供可能。
1 宏基因组学的研究方法
宏基因组学是从特定环境中直接分离所有微生物的DNA，选择合适的载体用于克隆DN段，将DN段克隆到宿主细胞中进行表达，根据某些生物活或基因序列筛选有价值的克隆并进行其功能分析。
1.1宏基因组文库的构建
1.1.1环境微生物DNA的提取 环境样品DNA的提取是基因组文库构建中最重要的一步，不仅要尽可能地将环境中所有微生物的DNA提取出来，而且还要保证一定的DN段长度和完整性。根据提取样品总DNA前是否需要分离细胞，可将其提取方法分为原位裂解法和异位裂解法。原位裂解法可直接破碎样品中的微生物细胞而使其DNA得以释放。原位裂解法无需对样品微生物进行复苏，黏附颗粒上的微生物细胞亦能被裂解，所得DNA能更好地代表微生物的多样性。由于原位裂解法所提取的DN段仅为1～50kb，故其通常用于构建小片段插入文库（以质粒或入噬菌体为载体）的DNA提取。异位裂解法则先采用物理方法将微生物从样品中分离出来，然后以较温和的方法抽提其DNA。此法提取可以获得长度为20～500kb的大片段DNA，而且纯度高，但却容易丢失微生物物种信息。该方法适用于构建大片段插入文库（以黏粒或细菌人工载体为载体）的DNA提取。
1.1.2载体选择 目的基因能否有效地转入宿主细胞并在其中高表达，在很大程度上取决于载体。通常用于DNA克隆的载体包括质粒、黏粒和细菌人工染色体（bacterial artificial chromosome，BAC）等。质粒一般用于克隆小于10kb的DN段，适用于单基因的克隆与表达。黏粒又称柯斯质粒或柯斯载体，用于克隆大片段的DNA分子，其克隆外源DN段的极限高达350kb，远远超过质粒载体的克隆能力。BAC用于克隆150kb左右大小的DN段，最多可保存300kb个碱基对，转化率高，而且其以环状结构存在于细菌体内，易于分辨和分离纯化。另外，构建能容纳40kb外源DNA插入片段的fosmid文库也有报道。
1.1.3宿主选择 目前，常用的宿主主要有大肠埃希菌以及链霉菌属或假单胞菌属。一些缺陷型突变体细菌也可以作为宿主进行宏基因组文库的功能筛选。宿主的选择主要应考虑其转化率和宏基因表达以及重组载体在宿主细胞中的稳定性和目标性状的筛选等。对于任何宏基因组来源的基因来说，大肠埃希菌依然是最理想的克隆和表达宿主。也可以用其他宿主菌，例如被用来鉴定与新抗生素生物合成相关基因的浅青紫链霉菌和一些革兰阴性细菌。也可以用穿梭黏粒或BAC载体将构建于大肠埃希菌的文库转入其他宿主，如链霉菌属或假单胞菌属中。根据不同微生物产生活性物质的差异和研究目标的不同，选择不同的宿主。随着技术的成熟和新宿主的选择，基因筛选率和功能基因检测率得以提高，进而宏基因组文库的目标基因的表达也得以提高。
1.2宏基因组文库的筛选
根据研究目的，宏基因组文库的筛选通常有功能筛选和序列筛选两种方法。功能筛选最常用方法是根据重组克隆产生一些酶蛋白功能活性，采用各种检测手段，挑选活性克隆子，得到完整的功能基因和带有目的基因的基因簇，发现全新的基因或活性物质。功能筛选首先要求功能基因或带有目的的基因簇在宿主中表达，但因其受到检测手段的限制，往往是在数千个甚至数百万个重组克隆子中才能检测到有用的活性克隆。序列筛选是依赖于目的基因的保守DNA序列，以序列相似性为基础，执行某类功能的酶可能具有相似的基因序列，根据已有的序列信息设计引物，进行PCR扩增或杂交筛选阳性克隆子。序列筛选一般只能获得结构基因的片段，而不能获得完整的功能基因；但是，它可以将扩增产物进行标志并将其作为探针筛选宏基因文库，以获得完整的功能基因。用这种方法有可能筛选到某一类结构或功能的蛋白质中的新分子。
宏基因组文库的筛选除了功能筛选和序列筛选法外，还可以采用底物诱导基因表达法（sub-strate-induced gene expression，SIGEX）。SIGEX是以代谢相关基因或酶基因往往有底物存在的条件下才表达，反之则不表达的原理来筛选目的代谢基因的。SIGEX的优点在于它为高通量筛选提供了保障，而且不需要对底物进行修饰。
2 宏基因组学在口腔微生物研究领域中的应用
2.1口腔微生物群落结构分析
口腔是一个由大量微生物组成的复杂的生态系统，人类口腔中寄居着大约700多种细菌。人类口腔适宜的温度、湿度，丰富的营养来源，结构的复杂性和理化性质的不同，为口腔内各种微生物的生长、繁殖和定居提供了非常适宜的环境，因而也就造就了口腔微生物群的多样性。口腔微生物大部分可以相互关联并形成生物膜，抵抗机械清除力或抗生素治疗，但是在环境变化或其他口腔情况（如个人口腔卫生质量）变化触发时，它们也可成为致病微生物。
菌斑指示剂和传统培养方法以及常规的PCR特异性扩增的分子生物学方法在某种程度上都不能完整地反映整个微生物群落的组成和动态变化，不适合用其研究复杂的口腔微生物群落。此外，在难培养或不可培养的微生物当中，可能也有致病菌匿藏其中，因而也不能有效地用其研究与病程相关的微生物。
随着分子生物学和分子遗传学技术的发展，在基因组学的基础上诞生了宏基因组学这一门崭新的交叉学科。宏基因组学是继发明显微镜以来研究微生物最重要的进展，将为微生物世界带来革命性的突破。Turnbaugh等利用16S rRNA基因测序发现：胖人和瘦人的内脏中有着不同的微生物菌群；当胖人减肥的时候，他们内脏中的细菌群基因也同样发生变化，更加接近瘦人内脏中的细菌群。
基于常规的口腔细菌培养方法和细胞学显微镜检查，目前公认变异链球菌和乳酸杆菌等是引起龋病的主要致病菌；但是，随着宏基因组学在微生物的种类和多样性研究中的应用，有关龋病是由单一细菌引起或是由生物膜中的多种细菌引起的定论面临质疑。目前普遍认为，龋病并不是仅由变异链球菌或其他任何一种菌斑中的细菌单独引起的，而是由各种产酸菌相互作用的结果。
Aas等在对51名龋患者的1285个菌斑细菌的16S rRNA序列进行分析后发现，50％的细菌不能识别，一些新的细菌菌种与龋病的发生有关。Keijser等在用焦磷酸测序法分析健康人涎液和牙菌斑中细菌群时发现，口腔微生物具有多样性。即他们从98名健康成人口腔中取得的牙菌斑就由1万个微生物表型组成，其种族数远远超过之前报道的通过培养或者传统克隆和测序技术定义的700种口腔微生物表型。
Zaura等在利用焦磷酸测序技术检测了3名健康高加索人口腔内5个部位的微生物组后发现，在健康人的口腔中微生物有3600种独特物序列，超过500种不同的分类单元或“物种级”表型和88～104种高级分类群，每个单独的样品平均藏匿有266种分类单元。从这3名个体微生物组的测序结果分析可知，高级分类群、分类单元和独特序列都有一个较大的重叠，即84％的高级分类群、75％的分类单元和65％的独特序列至少在这3个微生物组中的2个组中存在。这3名个体的总共6315个独特序列中有1660个相同序列，这1660个相同序列，即“核心微生物组”贡献了66％的测序内容，重叠的分类单元贡献了94％的内容，而几乎所有的内容（99.8％）都属于共享的高级分类群。
研究证实，在不同的健康人的口腔微生物中，大部分微生物组是相同的，提示可能存在健康口腔核心微生物组。Kanasi等在对80名患龋和无龋婴幼儿牙菌斑微生物的16S rRNA序列克隆分析中发现，两者之间存在着139种不同微生物。Gross等通过酶促法测序技术对无龋和患龋年轻恒牙牙菌斑微生物的16S rRNA序列进行分析后认为，龋齿中产酸菌除了变异链球菌和乳酸杆菌外，月形单胞菌、奈瑟菌和缓症链球菌同样是潜在的产酸细菌。Willner等等在利用高通量测序技术检测了19名健康人口腔咽部的病毒宏基因组序列后发现，口腔咽部是一个潜在的被噬菌体T3侵蚀的肠道菌储存库。另外，他们还发现了编码血小板凝集因子PblA和PblB的两个寄生于变异链球菌中的噬菌体sm-1基因，而之前有研究称在心内膜上发现了变异链球菌。这说明，口腔中的病毒与心脏疾病存在潜在的联系。
宏基因组学技术可以避开传统的培养方法，在DNA水平来探讨口腔微生物群落结构及其与环境微生物的关系。微生物多样性在基因水平上主要表现为基因组大小和基因数目的多样性，遗传物质化学组成的多样性和某些特异性序列的差异。宏基因组技术为研究口腔微生物复杂群落和多样性提供了重要的技术手段，通过快速可靠地获得口腔微生物中各种微生物的菌落指纹和特征性核苷酸序列，以系统分析口腔微生物的多样性及其分类地位，发掘丰富的口腔微生物资源。
2.2口腔微生物宏基因组文库中的新型基因筛选及其功能
宏基因组学除了研究微生物群落结构及其功能外，还可用于发现新的基因和开发新的微生物活性物质。Jiang等构建土壤宏基因文库，成功地克隆和鉴定出一种新型的β-葡萄糖苷酶基因，该基因包含一个由151个氨基酸编码组成的多肽。该研究对深入挖掘土壤未培养微生物的β-葡萄糖苷酶基因资源和该基因功能具有的重要意义。陈春岚等从富集培养物宏基因组文库中筛选出一个表达木聚糖酶基因umxyn10B，该基因大小为999bp，编码产物的氨基酸序列具有较好的同源性。对其功能进行研究发现，该酶具有优良的理化特性，可广泛应用于食品、能源、造纸和纺织等行业。Yu等利用宏基因功能筛选发现的两个新型低温活性酶脂EstM-N1和EstM-N2，属于细菌脂肪分解酶Ⅷ家族成员。这一发现将推动生物催化剂的应用。
当前，宏基因组学技术已经在微生物学研究的诸多领域，尤其是在发现具有潜在应用价值的次生代谢产物方面显示出了无穷的魅力，但是，利用宏基因组技术探索口腔微生物的新的功能基因尚处于起步阶段。Warburton等对口腔细菌群体中的耐药基因进行了分析，结果发现一个新的耐四环素基因tet32能够使四环素失活。虽然对口腔微生物新的功能基因及其功能研究还太少，但依然可以借助宏基因组学技术发掘新基因，以利用这些新基因在口腔医学行业发挥应有的作用。
微生物的培养技术范文第5篇
关键词： 微生物学基础实验教学 教学改革 创新能力
微生物学是生物学各专业的基础必修课。同时也是一门应用性和实验性很强的学科，微生物实验技术广泛渗透到现代生物技术各个领域，是现代生物技术的基础［1］。微生物学实验是微生物学重要的基础教学环节，微生物基础实验是微生物实验中的基本技能和基础训练部分，只有掌握好基本技能和基础知识，学生才能顺利进行微生物学和生物技术的其他实验。对微生物基础实验教学进行改革，旨在提高学生的实验基本操作技能，调动学生的学习兴趣和学习积极性，进而提高实验教学质量。
1.课程现状分析
1.1微生物实验内容多，教学任务重。由于微生物学实验涵盖面广，学生需要掌握的操作技能和知识点多，以沈萍主编的《微生物学实验》为例，编入的实验项目就有76个之多［2］，如果以传统的教学方法来授课，难以在规定学时内完成教学内容。
1.2开设的实验多为验证性实验，综合性实验和创新性实验太少，不利于学生创新能力的培养。
1.3考核方式与评分方式欠合理。多数院校的评分方式为理论考核占70%，平时成绩占20%，实验操作仅占10%。实验操作比重小，无法反映实验操作在课程学习中的地位和作用。
2.微生物学基础实验教学改革的思路
2.1通过微生物学基础实验教学改革加强学生操作技能的训练，为学生从事生物技术的教学、研究打下良好的基础。
2.2通过微生物学基础实验教学改革，加大综合性实验在微生物实验中的比例，加强对学生综合分析能力的培养。
2.3通过微生物学基础实验教学改革，提高学生的学习兴趣。
2.4通过微生物学基础实验教学改革，压缩微生物学基础实验教学的课时，为进行创新性实验提供必要的课时，增强学生的实践能力，加大对创新能力的培养。
3.微生物学基础实验教学改革的措施与方法
3.1整合优化实验教学内容
为了保证微生物学实验教学质量，达到通过实验教学提高学生实验动手能力和创新能力的目的［3］，我将微生物学实验分为“基础实验”、“综合设计性实验”和“创新性实验”三部分。“基础实验”侧重于学生实验方法和实验技能的训练，是一些验证性实验，使学生掌握一定的微生物学实验知识和操作技能;“综合设计性实验”侧重于训练学生对学习过的微生物学知识的综合运用能力；“研究性实验”是学生自主进行的课题研究或参与老师的科研项目，注重学生创新能力的培养。
微生物学基础实验内容多、教学任务重，只有对实验教学内容进行整合，才有一定的课时开展选做实验和综合设计性实验的教学，将多个实验内容密切相关的基础实验，整合成一个综合性实验。
如：将培养基配制、高压蒸气灭菌、干热灭菌、土壤微生物分离等基础实验整合为一个综合性实验；将微生物纯化与微生物的形态观察，无菌操作接种等若干相关的基础实验整合为一个综合性实验；将革兰氏染色、鞭毛染色、芽孢染色等与微生物制片染色有关的基础实验整合为一个综合性实验―微生物染色技术。这样一方面节约了基础实验的实验课时，使学生有更多的课时用于创新性实验，另一方面使学生参与了整个实验过程，接受了更多的基础训练，具备了独立进行创新性实验的能力。
3.2调整实验课教学的课程顺序
根据理论教学的进度，从形态观察开始进行实验教学是微生物实验教学的一般做法，这种安排对配合理论教学是有益的，但不便于教学内容的整合，同时教学内容简单，学生的学习积极性不高。我将课程顺序调整为培养基配制、微生物分离与纯化、微生物的形态观察、微生物染色技术，让学生用简单的化学物质配制成培养基，然后从土壤中分离纯化出各种微生物，而形态观察和其他实验所使用的菌种都是学生亲自分离纯化出来的，更能激发学生的学习兴趣。
3.3改进实验教学方法
由于微生物实验的结果受制于多种因素影响，学生操作不熟练，其效果难以把握，因此课前预习是必需的。为了做好课前准备，我将实验内容的视频资料提前发到学生邮箱，并要求写出预习报告。课堂采用多媒体实验教学与传统实验教学相结合，即采取“讲―看―做”或“边做边讲，边做边看”的教学程序。首先实验教师介绍实验课的原理、目的，并结合多媒体让学生观看实验操作过程，同时讲解实验操作的原则、步骤，以及技术要点、注意事项，等等。然后学生独立进行实验操作，在操作过程中根据实验的具体情况针对性地进行讲解和观看视频资料。这样使学生操作的准确性得到保证，同时获得理想的实验效果。
3.4改革实验考核方式
微生物基础实验是微生物实验的基础内容，也是其他相关课程的重要的基础知识和基本技能，加强微生物基础实验的考核对保证实验教学的质量有明显的促进作用。我在具体实施中采用“预习报告＋操作考核＋实验报告＝基础实验成绩”的模式，进一步提高操作考核在实验成绩中的比重，操作考核在实验过程中进行，对于关键的操作技能实行“一对一”的考核方式，确保了学生较为熟练地掌握该项技能。
4.微生物学基础实验教学改革的效果
通过微生物学基础实验教学改革，教学效果明显增强。
4.1由于强化了预习环节的重要性，学生都能在进入实验前预习实验教材，观看实验过程的视频资料，写出预习报告，实验过程中都能迅速进入状态，操作的准确性也得到了很大的提升，在增加了教学任务的情况下，能按时完成实验。
4.2学生学习兴趣显著提高，由于调整实验课教学的课程顺序，学生对实验教学各环节有了更直观的了解，学习兴趣明显提高。
4.3通过实验实验项目的整合，压缩微生物学基础实验教学的课时，学生有了进行创新性实验的时间，更加注重创新能力的培养。学生创新能力得到提高，在“大学生研究性学习与创新性实验计划项目“、“挑战杯”创新大赛、研究生招生考试等方面都显现出相当的优势。
参考文献：
［1］施翠娥，童贯和.师范院校微生物学实验教学改革与实践［J］.淮南师范学院学报，2010，12，（3）：106-108.
［2］沈萍，范秀容，李广武.微生物学实验［M］.高等教育出版社，2003，5.
