环境微生物学(642021)实验教学大纲
01. 教学单位名称:环境与资源学院环境工程系
02. 实验中心名称:环境工程实验中心
03. 课程名称:环境微生物学
04. 课程代码:642021
05. 课程类别:学科基础课程
06. 课程性质:必修课
07. 课程学时:48,其中实验20学时
08. 课程学分:3.0
09. 面向专业:环境工程
10. 实验课程的教学任务、要求和教学目的
任务:通过环境微生物实验的教学,应使学生掌握微生物学最基本的操作技能,提高动手能力,了解微生物学的基本知识 , 加深对书本知识的理解,为日后更深的研究打下基础。
要求:理论与实践相结合,充实教学内容。
目的:增强学生的分析问题、解决问题及实际工作能力,达到巩固理论知识,训练基本实验技能,培养创新能力的目的。
11. 学生应掌握的实验技术及基本技能
学生应掌握以无菌操作、纯种培养、微生物的生理生化鉴定为核心的微生物学基本技能和实验技术、了解污染环境微生物治理的生物学原理。
12. 开设实验项目
本实验课主要通过普通光学显微镜的使用及微生物大小、数量测定,细菌的革兰氏染色法,培养基的配制与灭菌,细菌生长曲线的测定,环境微生物纯培养分离技术-平板和划线菌落计数法,微生物吸附法去除水中重金属,土壤微生物的分离纯化-苯酚高效降解菌的选育,微生物的生理生化反应8个实验,使学生会用显微镜观察微生物,并了解微生物的形态、大小,知道如何用染色法鉴定细菌,同时掌握微生物的培养、分离、纯化、计数等基本技能,为今后学生应用微生物处理实际环境问题打下基础。各项目均为必做项目,每组1-3人,1-5为验证型项目,6-8为综合型。
开设实验项目一览表
实验项目编号
|
实验项目名称
|
实验类型
|
实验性质
|
实验学时
|
每组人数
|
首次开出年月
|
64202101
|
普通光学显微镜的使用及微生物大小、数量测定
|
验证性性
|
必做
|
1
|
1
|
201005
|
64202102
|
细菌的革兰氏染色法
|
验证性性
|
必做
|
2
|
1
|
201005
|
64292103
|
培养基的配制与灭菌
|
验证性性
|
必做
|
1
|
3
|
201005
|
64202104
|
细菌生长曲线的测定
|
验证性性
|
必做
|
2
|
3
|
201405
|
64202105
|
环境微生物纯培养分离技术-平板和划线菌落计数法
|
验证性性
|
必做
|
2
|
3
|
201005
|
64202106
|
微生物吸附法去除水中重金属
|
综合性
|
必做
|
4
|
3
|
201405
|
64202107
|
土壤微生物的分离纯化-苯酚高效降解菌的选育
|
综合性
|
必做
|
4
|
3
|
201405
|
64202108
|
微生物生理生化反应
|
综合性
|
必做
|
4
|
3
|
201005
|
13. 实验教材和主要参考资料
①《环境工程微生物学》 周群英 高廷耀编著,高等教育出版社出版,2008;
②《微生物学实验》沈萍 陈向东主编,高等教育出版社出版,2006;
③《环境微生物实验技术》刘娜、 任何军、张婷娣等编,清华大学出版社出版,2012。
14. 考核要求、考核方式及成绩评定标准
基本操作要求规范、综合性实验设计合理、实验报告中能提出相关问题及新的想法。
(1)实验成绩占本课程绩比例,20%;
(2)评定方法:根据学生上课过程表现、实验结果、实验报告综合成绩为12.5分/次分制,最后按总分合成,最后乘以20%为实验课的最综成绩。
15. 执笔人
任何军,副教授。
16. 制定日期
20130305。
17. 审核人
刘娜,教授。
18. 审核日期
20130315。
19. 学院审定程序说明:
已通过教学委员会审议。
20. 学院审定日期:
20131021
环境微生物学(642021)实验项目卡
项目卡1
No
|
字段名
|
填写内容
|
1
|
课程名称
|
环境微生物学
|
2
|
课程编号
|
642021
|
3
|
实验项目名称
|
普通光学显微镜的使用及微生物大小、数量测定
|
4
|
实验项目编号
|
64202101
|
5
|
网络实验
|
0
|
6
|
每组人数
|
1
|
7
|
计划学时数
|
1
|
8
|
实验性质
|
必做
|
9
|
实验目的
|
1.通过微生物形态的观察,使学生正确使用显微镜及显微镜的维护。
2.掌握目镜测微尺的安装与校正,镜台测微尺的安装使用;
3.菌体大小的测定与计算。
|
10
|
实验内容
|
1. 显微镜的正确使用和维护;
2. 原生动物、后生动物及微型藻类的形态观察;
3. 细菌的简单染色法。
|
11
|
实验原理
|
细菌染色原理:微生物细胞是由蛋白质、核酸等两性电解质及其它化合物组成。所以,微生物细胞表现出两性电解质的性质,因而可与带电荷的染料结合而被染色。
|
12
|
实验类型
|
1.演示性□;2.验证性□√;3.综合性□;4.设计性□;5.研究性□。
|
13
|
实验者层次
|
本科生
|
14
|
实验仪器设备
|
显微镜,HR-120
|
15
|
实验套数
|
20
|
16
|
开出时间
|
201405
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
19
|
实验单位名称
|
环境工程实验中心
|
20
|
实验中心编号
|
142702
|
21
|
实验地名称
|
环境微生物学实验室
|
22
|
实验地编号
|
李四光实验楼130
|
23
|
一次性材料品名
|
擦镜纸、载玻片、盖玻片、香柏油、结晶紫、无水乙醇、番红等。
|
24
|
一次性材料
|
费用:10
|
25
|
面向专业
|
环境工程
|
26
|
实验项目卡制定人
|
任何军 副教授
|
27
|
实验项目卡审核人
|
刘娜
|
项目卡2
No
|
字段名
|
填写内容
|
1
|
课程名称
|
环境微生物学
|
2
|
课程编号
|
642021
|
3
|
实验项目名称
|
细菌的革兰氏染色法
|
4
|
实验项目编号
|
64202102
|
5
|
网络实验
|
0
|
6
|
每组人数
|
1
|
7
|
计划学时数
|
2
|
8
|
实验性质
|
必做
|
9
|
实验目的
|
使学生熟练掌握革兰氏染色的原理和方法。
|
10
|
实验内容
|
革兰氏染色液的配制,涂片的制备与观察。
|
11
|
实验原理
|
革兰氏染色原理:G-菌的细胞壁中含易被乙醇溶解的类脂质,用乙醇脱色后使初染的结晶紫和碘的复合物易于渗出,再经复红复染后就成红色。 而G+菌细胞壁中类脂质含量少,不易被脱色,复染后细菌仍保留初染时的蓝色。
|
12
|
实验类型
|
1.演示性□;2.验证性□√;3.综合性□;4.设计性□;5.研究性□。
|
13
|
实验者层次
|
本科生
|
14
|
实验仪器设备
|
显微镜,HR-120
|
15
|
实验套数
|
20
|
16
|
开出时间
|
201405
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
19
|
实验单位名称
|
环境工程实验中心
|
20
|
实验中心编号
|
142702
|
21
|
实验地名称
|
环境微生物学实验室
|
22
|
实验地编号
|
李四光实验楼130
|
23
|
一次性材料品名
|
擦镜纸、载玻片、盖玻片、香柏油、结晶紫等。
|
24
|
一次性材料
|
费用:10元。
|
25
|
面向专业
|
环境工程
|
26
|
实验项目卡制定人
|
任何军 副教授
|
27
|
实验项目卡审核人
|
刘娜
|
项目卡3
No
|
字段名
|
填写内容
|
1
|
课程名称
|
环境微生物学
|
2
|
课程编号
|
642021
|
3
|
实验项目名称
|
培养基的配制与灭菌
|
4
|
实验项目编号
|
64202103
|
5
|
网络实验
|
0
|
6
|
每组人数
|
3
|
7
|
计划学时数
|
2
|
8
|
实验性质
|
必做
|
9
|
实验目的
|
使学生掌握培养基的配制方法、灭菌方法及原理。
|
10
|
实验内容
|
牛肉高蛋白胨培养基的制备;培养基分装、包装;干热灭菌法;高压蒸汽灭菌法;紫外线灭菌法。
|
11
|
实验原理
|
培养基配制的原理:培养基是微生物生长的基质,是按照微生物营养、生长繁殖的需要,由碳、氮、磷、钾、钠、钙、镁、铁及微量元素和水,按一定的体积分数配制而成。调整合适的pH,经高温灭菌后以备培养微生物之用。
|
12
|
实验类型
|
1.演示性□;2.验证性□√;3.综合性□;4.设计性□;5.研究性□。
|
13
|
实验者层次
|
本科生
|
14
|
实验仪器设备
|
高压灭菌锅、电子天平、PH计。
|
15
|
实验套数
|
10
|
16
|
开出时间
|
201405
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
19
|
实验单位名称
|
环境工程实验中心
|
20
|
实验中心编号
|
142702
|
21
|
实验地名称
|
环境微生物学实验室
|
22
|
实验地编号
|
李四光实验楼130
|
23
|
一次性材料品名
|
牛肉膏、蛋白胨、棉塞、硫酸铵、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾、硫酸镁、钴胺素、无水乙醇一次性封口膜等。
|
24
|
一次性材料
|
费用:60元。
|
25
|
面向专业
|
环境工程
|
26
|
实验项目卡制定人
|
任何军 副教授
|
27
|
实验项目卡审核人
|
刘娜
|
项目卡4
No
|
字段名
|
填写内容
|
1
|
课程名称
|
环境微生物学
|
2
|
课程编号
|
642021
|
3
|
实验项目名称
|
细菌生长曲线的测定
|
4
|
实验项目编号
|
64202104
|
5
|
网络实验
|
0
|
6
|
每组人数
|
3
|
7
|
计划学时数
|
2
|
8
|
实验性质
|
必做
|
9
|
实验目的
|
了解细菌的生长规律及形成生长曲线的基本原理,掌握比浊法测定细菌生长曲线的方法
|
10
|
实验内容
|
菌种培养,生物量测定。
|
11
|
实验原理
|
以时间为横坐标,以菌数为纵坐标,根据不同培养时间里细菌数量的变化,可以做出一条反映细菌在整个培养期间菌数变化规律的曲线,即为生长曲线。生长曲线可以分为迟缓期、对数生长期、稳定生长期和衰亡期四个时期。
|
12
|
实验类型
|
1.演示性□;2.验证性□√;3.综合性□;4.设计性□;5.研究性□。
|
13
|
实验者层次
|
本科生
|
14
|
实验仪器设备
|
恒温摇床,722或721型可见光分光度计,移液器、电子天平、PH计、离心机。
|
15
|
实验套数
|
10
|
16
|
开出时间
|
201405
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
19
|
实验单位名称
|
环境工程实验中心
|
20
|
实验中心编号
|
142702
|
21
|
实验地名称
|
环境微生物学实验室
|
22
|
实验地编号
|
李四光实验楼130
|
23
|
一次性材料品名
|
牛肉膏、蛋白胨、一次性吸头(蓝、白、黄)、NaCl、等。
|
24
|
一次性材料
|
费用:20元。
|
25
|
面向专业
|
环境工程
|
26
|
实验项目卡制定人
|
任何军 副教授
|
27
|
实验项目卡审核人
|
刘娜
|
项目卡5
No
|
字段名
|
填写内容
|
1
|
课程名称
|
环境微生物学
|
2
|
课程编号
|
642021
|
3
|
实验项目名称
|
环境微生物纯培养分离技术-平板和划线菌落计数法
|
4
|
实验项目编号
|
64202105
|
5
|
网络实验
|
0
|
6
|
每组人数
|
3
|
7
|
计划学时数
|
2
|
8
|
实验性质
|
必做
|
9
|
实验目的
|
使学生掌握稀释涂布和划线分离微生物的方法。
|
10
|
实验内容
|
编号,稀释,取样,倒平板涂布、划线,培养,计数。
|
11
|
实验原理
|
平板划线法是指把混杂在一起的微生物不同种的不同个体,通过带菌的接种环在培养基表面做多次划线的稀释法,能得到较多的独立分布的单个细胞,经培养后即成单菌落,通常把这种菌落当作待分离微生物的纯种。
|
12
|
实验类型
|
1.演示性□;2.验证性□√;3.综合性□;4.设计性□;5.研究性□。
|
13
|
实验者层次
|
本科生
|
14
|
实验仪器设备
|
高压灭菌锅,超净台;恒温培养箱,移液器、PH计、电子天平。
|
15
|
实验套数
|
10
|
16
|
开出时间
|
201405
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
19
|
实验单位名称
|
环境工程实验中心
|
20
|
实验中心编号
|
142702
|
21
|
实验地名称
|
环境微生物学实验室
|
22
|
实验地编号
|
李四光实验楼130
|
23
|
一次性材料品名
|
牛肉膏、蛋白胨、一次性吸头(蓝、白、黄)、琼脂粉、氯化钠、封口膜、无水乙醇等。
|
24
|
一次性材料
|
费用:70元。
|
25
|
面向专业
|
环境工程
|
26
|
实验项目卡制定人
|
任何军 副教授
|
27
|
实验项目卡审核人
|
刘娜
|
项目卡6
No
|
字段名
|
填写内容
|
1
|
课程名称
|
环境微生物学
|
2
|
课程编号
|
642021
|
3
|
实验项目名称
|
微生物吸附法去除水中重金属
|
4
|
实验项目编号
|
64202106
|
5
|
网络实验
|
0
|
6
|
每组人数
|
3
|
7
|
计划学时数
|
4
|
8
|
实验性质
|
必做
|
9
|
实验目的
|
使学生掌握生物吸附法去除水中重金属离子的原理和方法。
|
10
|
实验内容
|
菌种培养,菌体预处理,吸附试验,金属解析,再生菌体和回用。
|
11
|
实验原理
|
借助微生物的吸收、积累、富集等作用来除去废水中的重金属。
|
12
|
实验类型
|
1.演示性□;2.验证性□;3.综合性□√;4.设计性□;5.研究性□。
|
13
|
实验者层次
|
本科生
|
14
|
实验仪器设备
|
高压灭菌锅,紫外分光光度计、精密天平、离心机、烘箱、PH计、移液器。
|
15
|
实验套数
|
6-20
|
16
|
开出时间
|
201405
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
19
|
实验单位名称
|
环境工程实验中心
|
20
|
实验中心编号
|
142702
|
21
|
实验地名称
|
环境微生物学实验室
|
22
|
实验地编号
|
李四光实验楼130
|
23
|
一次性材料品名
|
PDA液体培养基、硝酸铅、重铬酸钾、一次性吸头、硫酸、氢氧化钠、盐酸、牛肉膏、蛋白胨、棉塞、无水乙醇等。
|
24
|
一次性材料
|
费用:80元。
|
25
|
面向专业
|
环境工程
|
26
|
实验项目卡制定人
|
任何军 副教授
|
27
|
实验项目卡审核人
|
刘娜
|
项目卡7
No
|
字段名
|
填写内容
|
1
|
课程名称
|
环境微生物学
|
2
|
课程编号
|
642021
|
3
|
实验项目名称
|
土壤微生物的分离纯化-苯酚高效降解菌的选育
|
4
|
实验项目编号
|
64202107
|
5
|
网络实验
|
0
|
6
|
每组人数
|
3
|
7
|
计划学时数
|
4
|
8
|
实验性质
|
必做
|
9
|
实验目的
|
使学生掌握土壤中微生物的分离方法,以及专性降解菌纯种的获得方法。
|
10
|
实验内容
|
土样的采集;几种不同培养基的配制;富集培养和驯化,降解菌的筛选,苯酚降解测试。
|
11
|
实验原理
|
苯酚在环境中可被微生物利用最后转化成水和二氧化碳,因此将采得的土样样品在以苯酚为唯一碳源的培养基中,经富集培养、分离纯化、降解实验和性能测定后,可筛选出高效降解苯酚的菌株。
|
12
|
实验类型
|
1.演示性□;2.验证性□;3.综合性□√;4.设计性□;5.研究性□。
|
13
|
实验者层次
|
本科生
|
14
|
实验仪器设备
|
生化培养箱、恒温振荡器、高压灭菌锅,紫外分光光度计、精密天平、离心机、烘箱、PH计、移液器
|
15
|
实验套数
|
10
|
16
|
开出时间
|
201405
|
17
|
教学单位名称
|
环境与资源学院
|
18
|
教学单位编号
|
64
|
19
|
实验单位名称
|
环境工程实验中心
|
20
|
实验中心编号
|
142702
|
21
|
实验地名称
|
环境微生物学实验室
|
22
|
实验地编号
|
李四光实验楼130
|
23
|
一次性材料品名
|
一次性吸头、、分析纯苯酚、4-氨基安替比林、四硼酸钠、过硫酸铵、焦磷酸钠、琼脂粉。
|
24
|
一次性材料
|
费用:76元。
|
25
|
面向专业
|
环境工程
|
26
|
实验项目卡制定人
|
任何军 副教授
|
27
|
实验项目卡审核人
|
刘娜
|
项目卡8
No
|
字段名
|
填写内容
|
1
|
课程名称
|
环境微生物学
|
2
|
课程编号
|
642021
|
3
|
实验项目名称
|
微生物生理生化反应
|
4
|
实验项目编号
|
64202108
|
5
|
网络实验
|
0
|
6
|
每组人数
|
3
|
7
|
计划学时数
|
4
|
8
|
实验性质
|
必做
|
9
|
实验目的
|
使学生掌握微生物特定生理生化反应的实验方法。
|
10
|
实验内容
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葡萄糖发酵实验、乳糖发酵实验、IMVIC硫化氢实验、硫化氢实验、吲哚实验、甲醛红实验、伏普实验、柠檬酸盐实验。
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实验原理
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由于微生物的新陈代谢不同,因此被各种物质利用后所产生的代谢产物也不同,而这些产物是可以用化学方法来测定的。它们是微生物非常重要的生理特征,也是分类鉴定的重要依据。
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实验类型
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1.演示性□;2.验证性□;3.综合性□√;4.设计性□;5.研究性□。
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实验者层次
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本科生
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实验仪器设备
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生化培养箱、高压灭菌锅,精密天平、离心机、烘箱、PH计、移液器。
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实验套数
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6
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开出时间
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201405
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教学单位名称
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环境与资源学院
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教学单位编号
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64
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实验单位名称
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环境工程实验中心
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实验中心编号
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142702
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实验地名称
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环境微生物学实验室
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实验地编号
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李四光实验楼130
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一次性材料品名
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牛肉膏、蛋白胨、脱脂棉、纱布、氯化钠、无水乙醇、甲醛红、吲哚试剂、柠檬酸盐、乳糖、葡萄糖、试管、一次性吸头、玻璃刮棒等。
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一次性材料
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费用:72元。
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面向专业
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环境工程
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实验项目卡制定人
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任何军 副教授
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实验项目卡审核人
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刘娜
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