第4章 工业微生物学基本实验技术
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食品微生物实验技术讲义(硕士研究生用)食品科学与工程学院微生物学实验技术的体系具有独特性:需要独特的实验室装备和独立的训练技术包括:显微镜术和制片染色技术、无菌操作技术、消毒灭菌技术、纯种分离培养技术、合成培养基技术、选择性和鉴别性培养基技术、深层液体培养技术、厌氧培养技术、菌种保藏、复壮技术、菌种选育技术等。
第一章微生物的纯培养和显微技术计划学时:2重点:微生物的分离和纯培养技术,常用的菌种保藏方法。
细菌、放线菌、霉菌、酵母菌等的形态特征。
大多数动物植物的研究、利用都能以个体为单位进行,而微生物由于个体微小,在绝大多数情况下都是利用群体来研究其属性,微生物的物种(菌株)一般也是以群体的形式进行繁衍、保存。
在微生物学中,在人为规定的条件下培养、繁殖得到的微生物群体称为培养物(culture),而只有一种微生物的培养物称为纯培养物(pure culture)。
由于在通常情况下纯培养物能较好地被研究、利用和重复结果,因此把特定的微生物从自然界混杂存在的状态中分离、纯化出来的纯培养技术是进行微生物学研究的基础。
相应的,微生物个体微小的特点也决定了显微技术是进行微生物研究的另一项重要技术,因为绝大多数微生物的个体形态及其内部结构只能通过显微镜才能进行观察和研究。
显微技术包括显微标本的制作、观察、测定、分析及记录等方面的内容。
实际上,正是由于显微技术及微生物纯培养技术的建立才使我们得以认识丰富多彩的微生物世界,并真正使对微生物的研究发展成为一门科学。
第一节微生物的分离和纯培养一、无菌技术微生物通常是肉眼看不到的微小生物,而且无处不在。
因此,在微生物的研究及应用中,不仅需要通过分离纯化技术从混杂的天然微生物群中分离出特定的微生物,而且还必须随时注意保持微生物纯培养物的“纯洁”,防止其他微生物的混入。
在分离、转接及培养纯培养物时防止其被其他微生物污染的技术被称为无菌技术(aseptic technique),它是保证微生物学研究正常进行的关键。
微生物学实验技术的应用微生物学实验技术是研究微生物的重要手段,广泛应用于医学、环境科学、食品工业、农业等领域。
本文将围绕微生物学实验技术的应用展开阐述。
一、微生物学实验技术在医学中的应用微生物学实验技术在医学中起着重要的作用。
例如,在病原微生物的检测和鉴定中,常用的实验技术包括细菌培养、PCR法、酶联免疫吸附试验(ELISA)等。
这些技术可用于快速准确地检测和鉴定病原微生物,为临床诊断和治疗提供依据。
此外,微生物学实验技术还广泛应用于抗菌药物的研发和耐药性检测等方面,为临床治疗提供了强有力的支持。
二、微生物学实验技术在环境科学中的应用环境中的微生物是一种重要的生物指示器,可以反映环境的污染程度和生态系统的健康状况。
微生物学实验技术可以用来监测环境中的微生物多样性和群落结构,分析微生物在环境中的分布和变化规律。
例如,通过分析水体、土壤和大气中的微生物群落,可以评估环境的污染程度和生态系统的稳定性。
此外,微生物学实验技术还可以用来研究微生物对环境因子的响应和适应机制,为环境保护和生态修复提供科学依据。
三、微生物学实验技术在食品工业中的应用微生物学实验技术在食品工业中起着重要的作用。
例如,在食品的质量检测和卫生监测中,常用的实验技术包括微生物培养、PCR法、酶活性检测等。
这些技术可用于检测食品中的致病微生物和食品安全指标,确保食品的质量和安全。
此外,微生物学实验技术还可以用于食品发酵工艺的研究和优化,提高食品的品质和营养价值。
四、微生物学实验技术在农业中的应用微生物学实验技术在农业中具有广泛的应用前景。
例如,在农作物的病害防治中,可以利用微生物学实验技术筛选和应用有益微生物,如生物农药和生物肥料,实现绿色农业的可持续发展。
此外,微生物学实验技术还可以用于土壤微生物的监测和调控,提高土壤的肥力和抗逆性。
另外,微生物学实验技术还可以用于农产品的质量检测和加工改良,提高农产品的商品价值和市场竞争力。
微生物学实验技术在医学、环境科学、食品工业和农业等领域具有广泛的应用。
《微生物学》课程标准适应专业:制药工程专业、生物工程专业、食品工程专业课程编号:课程名称:工业微生物学(Industrial Microbiology)课程类型:学时学分:一、课程性质。
本课程主要培养生物化工工艺专业学生《工业微生物学》是高等院校化工制药专业、生物技术专业和生物工程专业重要的课程之一。
(二)基本理念。
通过学习微生物的形态结构、生理生化、生长繁殖、遗传变异、生态分布、传染免疫、分类鉴定以及微生物与其他生物的相互关系及其多样性,在工、农、医等方面的应用,了解该学科的发展前沿、热点和问题,使学生牢固掌握微生物学的基本理论和基础知识,了解微生物的基本特性及其生命活动规律,为学生今后的学习及工作实践打下宽厚的基础。
(三)设计思路。
从微生物形态到微生物分类,在从微生物生长繁殖与代谢的调控与具体在现实工业生产中的应用。
由浅入深,从直观到客观逐步深化课程内容。
二、培养目标1、能力目标○1能在微生物检验过程中严格遵守无菌操作规程;○2会正确使用光学显微镜、高压蒸汽灭菌锅、干燥箱、均质器、超净工作台等微生物检验有关仪器和设备;○3能熟练掌握无菌操作技术、培养基制备技术、消毒灭菌技术、分离纯培养和接种技术、染色技术、菌种保藏技术等微生物基本操作技能;○4通过对微生物进行个体形态和群体形态的观察,会辨别细菌、酵母菌、霉菌等各类微生物;○5能掌握各类食品检样的菌落总数、大肠菌群、乳酸菌、霉菌和酵母菌、致病菌等常规项目的检测技术;○6能掌握罐头食品商业无菌的检验技术;会分析总结实验结果,并做出正确、规范的实验报告。
2、知识目标○1理解和掌握无菌操作技术要点,掌握细菌、放线菌、酵母菌、霉菌和病毒五大类微生物类群的形态特征;○2细菌的革兰氏染色的原理和方法:光学显微镜的工作原理和技术要点;○3微生物所需营养物质的种类、功能及其运输方式;培养基的配制原则和种类;○4微生物生长的规律以及影响微生物生长的因素,明确控制有害微生物的各种措施与方法;○5五大类微生物培养与生长测定方法;○6食品微生物检验中常用检样的制备技术,熟悉微生物检验的基本程序和要求;○7菌落总数、大肠菌群、罐头食品商业无菌等的含义和卫生学意义及检验程序;○8各种常见致病菌的生物学特性,熟悉检验程序,能在食品检验中进行致病菌的鉴别。
微生物学实验知识点总结与实践应用微生物学实验是一门非常重要的课程,它不仅能够帮助我们更深入地理解微生物的特性和生命活动,还能培养我们的实验技能和科学思维。
在这篇文章中,我将对微生物学实验的一些重要知识点进行总结,并探讨它们在实际中的应用。
一、微生物的培养与观察(一)培养基的制备培养基是微生物生长和繁殖的营养基础。
常见的培养基有固体培养基、液体培养基和半固体培养基。
制备培养基时,需要准确称量各种成分,按照一定的比例混合,并调节 pH 值。
例如,牛肉膏蛋白胨培养基常用于培养细菌,而马铃薯葡萄糖培养基则适用于真菌的培养。
(二)无菌操作技术在微生物实验中,保持无菌环境至关重要。
无菌操作包括使用无菌器材、在无菌工作台上操作、对实验材料进行灭菌处理等。
常用的灭菌方法有高压蒸汽灭菌、干热灭菌和过滤除菌。
(三)微生物的接种与培养接种是将微生物引入培养基的过程。
可以通过平板划线法、稀释涂布平板法等方法进行接种。
接种后的培养基需要在适宜的温度、湿度和氧气条件下进行培养。
不同的微生物有不同的培养条件,例如,大多数细菌在 37℃下培养,而真菌则在 28℃左右培养。
(四)微生物的观察通过显微镜观察微生物的形态和结构是微生物学实验的重要内容。
显微镜的类型包括光学显微镜和电子显微镜。
在光学显微镜下,可以观察到微生物的细胞形态、大小、排列方式等。
染色技术可以增强微生物的对比度,便于观察。
二、微生物的生理生化特性(一)酶活性的测定微生物产生的各种酶在其生命活动中起着重要作用。
例如,淀粉酶可以分解淀粉,蛋白酶可以水解蛋白质。
通过测定酶的活性,可以了解微生物的代谢能力。
(二)糖发酵试验某些微生物能够发酵特定的糖类,产生酸和气体。
通过观察培养基中的指示剂颜色变化和气泡产生情况,可以判断微生物是否具有发酵某种糖的能力。
(三)吲哚试验用于检测细菌是否能够产生色氨酸酶,分解色氨酸产生吲哚。
吲哚与试剂反应产生红色物质,从而判断试验结果。
三、微生物的遗传与变异(一)基因突变微生物在生长过程中可能会发生基因突变,导致其性状发生改变。
课程名称:工业微生物学课程编码:英文名称:Industrial Microbiology学时:54 学分:3适用专业:生物工程,制药工程,食品科学与工程,生物技术,食品质量与安全课程类别:必修课程性质:学科基础课先修课程:生物化学教材:《微生物学》路福平等,中国轻工业出版社,2019一、课程性质与任务工业微生物学是为生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业开设的一门重要技术基础课。
通过本课程的学习,要求学生掌握微生物的基本知识,包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等;了解微生物在生物界中的地位、在自然界中的分布与作用、特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等,为其它专业课的学习奠定良好基础。
虽然工业微生物学是我校生物工程,制药工程,食品科学与工程,食品质量与安全,生物技术专业重要的一门基础生物学课程,但因为学习时间有限,因而本课程不能详尽无遗地讲解微生物学的各个方面,在内容的选择和安排上要注意做到主次分明、概念清楚、由浅入深、理论联系实际,为提高教学质量与教学效果创造有利条件。
二、课程教学的基本要求工业微生物学是生物工程、制药工程、食品科学与工程、食品质量与安全和生物技术专业的一门重要技术基础课,以阐述微生物的形态结构与功能、微生物的营养、环境因素对微生物生长的影响以及微生物的遗传育种为主,同时适当介绍微生物的生态学、微生物的分类以及传染与免疫等知识。
考虑到学生已经在生物化学课中学过各种物质代谢的知识,所以在工业微生物学中不再讲解,只介绍微生物的产能方式如呼吸和发酵。
通过本课程的学习,要求学生掌握微生物的基本知识,包括微生物的形态、结构、营养、生长、环境因素对微生物的影响、菌种选育、菌种保藏以及新陈代谢和遗传变异等;了解微生物在生物界中的地位,在自然界中的分布与作用,特别是在食品、发酵与制药工业中的实际应用等,为其它专业课的学习奠定良好基础。
2.稀释平板计数时,细菌,放线菌,真菌的计数标准是选择每皿中菌落数在30-300个的稀释度进行计数()。
A.错B.对3.为了满足微生物对微量元素的需要,配制培养基所用的水最好使用自来水()。
A.错B.对4.实验室通常使用血球计数板测微生物的总菌数()。
A.错B.对5.浸油的油镜镜头可用软的卫生纸擦净()。
A.错B.对6.稀释平板计数通常采用的是二倍稀释法()。
A.错B.对7.使用手提灭菌锅灭菌后,为了尽快排除锅内蒸汽,可直接打开排气阀排气()。
A.错B.对8.镜台测微尺每小格的实际长度是10微米()。
A.错B.对9.用血球计数板计数时,任数5个大方格(80个小格)的菌数即可()。
A.错B.对10.测微生物的细胞大小时,需要校正的是镜台测微尺每格的实际长度()。
A.错B.对三、填空题(共15分,每空0.5分)1. 检查乳品和饮料是否含有大肠杆菌(E.coli)等肠道细菌,可采用_________培养基,在这种培养基平板上_________会形成具有__________光泽的紫黑色小菌落。
2.测定酵母细胞死亡率时, 所用的染料是,染色2-3分钟后, 于显微镜下观察, 其中变蓝的细胞为细胞。
2. 霉菌菌丝观察主要利用()作介质。
A.无菌水B.生理盐水C.乳酸苯酚油D.二甲苯3. 肉汤培养基用来培养()。
A.酵母菌B.霉菌C.细菌D.放线菌4. 在使用显微镜油镜时,为了提高分辨力,通常在镜头和盖玻片之间滴加()。
A.二甲苯B.水C.香柏油D.无菌水5.高压蒸汽灭菌的工艺条件是()。
A.121℃/20minB.115℃/20minC.130℃/20minD. 170-180 ℃/20min6. 明胶液化实验,明胶的水解是由于细菌所产生的()的作用。
A. 脂肪酶B. 纤维素酶C. 蛋白酶D. 淀粉酶7. 斜面试管的标签应贴在斜面的正上方,距管口()处。
A. 1cm-1.5cmB. 1.5cm-2cmC. 2cm-2.5cmD. 2.5cm-3cm8. 下列霉菌中有足细胞的霉菌为()。
《工业微生物学》课程(090207)教学大纲一、课程基本信息课程中文名称:工业微生物学课程代码:09207学分与学时:4.0学分,72学时;(理论课3学分,54学时;实验课0.5学分,18学时)课程性质:专业必修授课对象:生物技术(专科)二、课程教学目标与任务通过教学,使学生掌握工业微生物学的完整基本知识,包括工业微生物的形态构造、生理代谢、遗传变异、生态分布等:了解和掌握微生物菌种分离和培养、染色和观察、菌种选冇、菌种保藏以及有害微生物控制等基本微生物实验技术原理和方法:向学生展示工业微生物在现在发酵工业、食品工业、制药工业和环境工程等方而的应用现状和研究进展,使所学基本理论更好结合生产实践。
在教学中要把精力集中在培养学生分析问题,解决问题的能力上。
三、学时安排教学要求和教学方法:1.突岀四性:基础性、系统性、先进性、应用性2.多种教学方式:采用多媒体课件将授课内容、图表、照片、结论式条文展示出来,把原本活生生的微生物还原其本来而貌,触发学习者的形象思维,加深对基本理论的认识和掌握;每章节重点、难点的提示、章后小结,少而精,使学习者能触类旁通,举一反三、思维活跃、知识丰收:3.理论与实验、理论与实践紧密结合教学内容目的和要求:本章主要引导学生了解什么是微生物,工业微生物学的建立和发展历史,对人类生产实践活动以及其他学科的影响,明确微生物学作为一门独立学科在生命科学发展中的重要作用和地位,了解微生物的分类、鉴泄和命名,激发学生对微生物学的浓厚兴趣,启迪学生,勒于思考,勇于实践,为科学发展做出奉献。
重点与难点:要求掌握微生物学科发展历史中几位重要的奠基人物对微生物学的主要贡献;微生物的几大共性特征。
一、微生物学研究的对象和任务二、微生物的分类单元、命名及分类依据和方法三、微生物学发展简史和重要代表人物四、工业微生物学研究的意义。
在工业、农业、医学、食品卫生、环境保护和生命科学研究和技术发展中的重要应用第二章重要工业微生物种类目的要求:本章主要使学生学习并掌握工业微生物包括真细菌、放线菌、酵母菌、霊菌、酋菌蓝细菌和病毒的细胞形态、基本结构特征及其功能、生活特性、在工业上的应用等等,认识微生物的多样性。