微生物實驗室管理及操作要求1

一、微生物實驗室管理制度1

二、實驗室技術操作要求4



章顯微鏡的使用及微生物形態觀察10

實驗一顯微鏡的結構、原理及操作方法10

一、實驗目的10

二、實驗原理10

三、實驗儀器13

四、實驗步驟13

五、實驗報告14

六、注意事項14

七、思考題15

實驗二微生物個體形態觀察16

一、實驗目的16

二、實驗原理16

三、實驗材料與儀器17

四、實驗步驟17

五、實驗報告18

六、注意事項18

七、思考題19

實驗三水體中藻類、原生動物及微型後生動物個體形態的觀察20

一、實驗目的20

二、實驗原理20

三、實驗材料與儀器21

四、實驗步驟21

五、實驗報告22

六、注意事項22

七、思考題23

實驗四常用染色液的配制及微生物染色24

一、實驗目的24

二、實驗原理24

三、實驗材料與儀器24

四、實驗步驟25

五、實驗報告27

六、注意事項27

七、思考題27

實驗五微生物革蘭氏染色法28

一、實驗目的28

二、實驗原理28

三、實驗材料與儀器29

四、實驗步驟29

五、實驗報告30

六、注意事項30

七、思考題30



第二章微生物分離純化與培養保藏31

實驗六微生物培養基的配制31

一、實驗目的31

二、實驗原理31

三、實驗材料與器具32

四、實驗步驟32

五、實驗報告35

六、注意事項35

七、思考題35

實驗七培養基及器皿的消毒與滅菌36

一、實驗目的36

二、實驗原理36

三、實驗材料與儀器37

四、實驗步驟37

五、實驗報告38

六、注意事項38

七、思考題39

實驗八生態環境中微生物檢測與分離40

一、實驗目的40

二、實驗原理40

三、實驗材料與器具41

四、實驗步驟41

五、實驗報告42

六、注意事項42

七、思考題42

實驗九微生物接種與純培養43

一、實驗目的43

二、實驗原理43

三、實驗材料與器具44

四、實驗步驟44

五、實驗報告47

六、注意事項47

七、思考題47

實驗十微生物菌種保藏48

一、實驗目的48

二、實驗原理48

三、實驗材料與儀器48

四、實驗步驟49

五、實驗報告52

六、注意事項52

七、思考題52



第三章環境微生物的培養53

實驗十一水中細菌的采集與測定及計數53

一、實驗目的53

二、實驗原理53

三、實驗材料與儀器54

四、實驗步驟54

五、實驗報告54

六、注意事項55

七、思考題55

實驗十二大腸杆菌生長曲線的繪制56

一、實驗目的56

二、實驗原理56

三、實驗材料與儀器57

四、實驗步驟57

五、實驗報告58

六、注意事項58

七、思考題58

實驗十三化學消毒劑對微生物的影響59

一、實驗目的59

二、實驗原理59

三、實驗材料與儀器59

四、實驗步驟60

五、實驗報告60

六、注意事項60

七、思考題61

實驗十四發光細菌的生物毒性檢測62

一、實驗目的62

二、實驗原理62

三、實驗材料與器具63

四、實驗步驟63

五、實驗報告64

六、注意事項64

七、思考題64

實驗十五培養條件對微生物生長的影響65

一、實驗目的65

二、實驗原理65

三、實驗材料與器具66

四、實驗步驟66

五、實驗報告68

六、注意事項69

七、思考題69



第四章現代分子微生物學技術70

實驗十六環境微生物DNA的提取技術70

一、實驗目的70

二、實驗原理70

三、實驗材料與器具71

四、實驗步驟72

五、實驗報告74

六、注意事項74

七、思考題74

實驗十七瓊脂糖凝膠電泳技術75

一、實驗目的75

二、實驗原理75

三、實驗材料與儀器75

四、實驗步驟76

五、實驗報告76

六、注意事項76

七、思考題77

實驗十八聚合酶鏈式反應（PCR）技術78

一、實驗目的78

二、實驗原理78

三、實驗材料與器具78

四、實驗步驟79

五、實驗報告79

六、注意事項79

七、思考題79

實驗十九重組質粒的構建實驗80

一、實驗目的80

二、實驗原理80

三、實驗材料與器具82

四、實驗步驟82

五、實驗報告84

六、注意事項84

七、思考題85

實驗二十藍白斑篩選技術86

一、實驗目的86

二、實驗原理86

三、實驗試劑與器具87

四、實驗步驟87

五、實驗報告88

六、注意事項88

七、思考題88



第五章環境微生物的應用89

實驗二十一微生物降解纖維素實驗89

一、實驗目的89

二、實驗原理89

三、實驗材料與器具90

四、實驗步驟90

五、實驗報告90

六、注意事項91

七、思考題91

實驗二十二淡水綠藻對重金屬的吸附實驗92

一、實驗目的92

二、實驗原理92

三、實驗材料與儀器93

四、實驗步驟93

五、實驗報告95

六、注意事項95

七、思考題95

實驗二十三微藻光合色素含量測定96

一、實驗目的96

二、實驗原理96

三、實驗材料與儀器97

四、實驗步驟98

五、實驗報告98

六、注意事項98

七、思考題99

實驗二十四苯酚降解菌的分離及其性能測定100

一、實驗目的100

二、實驗原理100

三、實驗材料與儀器100

四、實驗步驟101

五、實驗報告102

六、注意事項103

七、思考題103

實驗二十五固體廢棄物的好氧堆肥處理104

一、實驗目的104

二、實驗原理104

三、實驗材料與器具105

四、實驗步驟105

五、實驗報告106

六、注意事項107

七、思考題107



附錄108

附錄1實驗室經典的手工準備工作108

附錄2環境微生物實驗常用培養基110

附錄3常用化學消毒液與殺菌劑114

附錄4染色液的配制117



參考文獻119

實驗是教學實踐的重要組成部分，是提高學生動手能力及操作技能的主要教學形式。環境微生物學的研究對像是環境中的微生物，以微生物學的理論與技術為基礎，研究自然環境中的微生物個體、群落結構與功能，研究微生物對不同環境中的物質轉化以及能量變遷的作用與機理，進而考察其對環境質量的影響。同時，環境微生物學是一門實踐性很強的學科，不僅需要掌握基本原理和操作技術，更重要的是有選擇性地進行實踐操作以及開展探究性實驗技能訓練。通過動手實踐掌握環境微生物學實驗的基本原理和操作技術，有助於提高學生獨立思考、觀察、分析以及解決問題的能力，達到將理論知識與教學實踐相結合的目的。

《環境微生物實驗教程》主要包括六章的內容，分別介紹了微生物實驗室管理及操作要求、顯微鏡的使用及微生物形態觀察、微生物分離純化與培養保藏、環境微生物的培養、現代分子微生物學技術以及環境微生物的應用。實驗部分的五章內容既有各自的特色又有其內在關聯。針對一般環境微生物實驗的教學要求，編者編寫了基礎的環境微生物實驗，包括顯微鏡的使用、微生物細胞的染色、鏡檢及形態觀察。無菌操作技術是環境微生物實驗過程中基本且重要的操作，在培養基的配制與器皿的滅菌、微生物接種、純培養和保藏過程中顯得尤為突出，也為後續實驗奠定了基礎。環境微生物的培養需要掌握基本的微生物計數、生長特性以及化學消毒劑和培養條件對微生物生長的影響。同時，隨著分子生物學的迅速發展，其在環境微生物中的研究得到了廣泛關注。此外，環境微生物實驗迫切需要創新科學實驗手段的支持，因此本書增加了基礎分子微生物實驗，包括細菌真菌DNA的提取、凝膠電泳、PCR擴增、重組質粒的構建以及藍白斑篩選實驗，力求體現環境微生物學實驗前沿性和創新性的特點。實驗技術服務於實際應用，第五章設計了一些綜合性的實驗，體現環境微生物在環境治理中的應用，如微生物降解纖維素實驗、淡水綠藻對重金屬的吸附實驗、苯酚降解菌的分離和性能測試實驗以及固體廢棄物的好氧堆肥處理等，旨在激發學生發現問題、提出問題，並提高分析問題和解決實際環境問題的能力，促進學生理論與實踐的融會貫通、能力與素質的協調發展。本書內容由淺及深、由易到難、實驗的綜合水平、研究水平、技術水平和應用水平逐漸提高，結合微生物學、環境科學、環境工程等相關專業自身特點，努力實現學生在學習、掌握部分常用微生物實驗基本操作的基礎上，重點通過相關綜合設計實驗來達到提高實際操作能力的目的，可作為高等學校環境工程、環境科學、給排水和環境監測及相關專業本科生的基礎環境微生物實驗教材，也可為微生物專業研究人員和從事環境保護的科技人員提供參考。

本書由朱聯東等編寫，具體編寫分工如下：微生物實驗室管理及操作要求由朱聯東和唐春明編寫；實驗一、實驗三、實驗五、實驗八、實驗十一、實驗十三由朱聯東和胡超珍編寫；實驗四、實驗飛編寫；實驗十二、實驗十四、實驗十五由尹志紅編寫；實驗九、實驗十六、實驗十七、實驗十八由劉東陽編寫；實驗十、實驗二十一、實驗二十四、實驗二十五由寶劍鋒編寫；實驗二、實驗七、實驗十九、實驗二十、實驗二十二、實驗二十三由李雙喜編寫。

本書在編寫過程中也參考了國內外相關優秀的實驗教材和科研論文，在此表示感謝。由於編者理論與實踐水平和編寫時間的限制，書中疏漏和不妥之處在所難免，歡迎廣大讀者批評指正。



編者

2022年3月