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本書包括11個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生規(guī)范操作、無菌操作的意識(shí)；13個(gè)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，從各行業(yè)實(shí)際崗位需求出發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)性、批判性邏輯思維方式，提高交流與合作能力，鍛煉分析解決實(shí)際問題的能力；7個(gè)具有代表性的拓展實(shí)驗(yàn)任務(wù)，在基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和綜合實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，側(cè)重相關(guān)領(lǐng)域前沿知識(shí)。

應(yīng)用微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是微生物學(xué)理論和實(shí)驗(yàn)技能在環(huán)境科學(xué)與工程、生態(tài)學(xué)、食品科學(xué)與工程等多學(xué)科領(lǐng)域的具體應(yīng)用，反映了多學(xué)科交叉融合，更能突出微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能在不同行業(yè)的綜合應(yīng)用。根據(jù)認(rèn)知規(guī)律，依托現(xiàn)代教育技術(shù)，實(shí)驗(yàn)技能從基礎(chǔ)到綜合再到拓展的分級(jí)訓(xùn)練，更有利于學(xué)生對(duì)理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)操作技能的全面掌握。
本教程以O(shè)BE教育理念OBE（outcome based education）教育理念，又稱成果導(dǎo)向教育、能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育。為指導(dǎo)思想，從學(xué)生的角度出發(fā)，從不同學(xué)科對(duì)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技能應(yīng)用的實(shí)際需求出發(fā)，通過從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)到綜合實(shí)驗(yàn)再到拓展實(shí)驗(yàn)逐級(jí)遞進(jìn)的分級(jí)訓(xùn)練模式，輔助教師在授課過程中思政元素的融入，實(shí)現(xiàn)對(duì)學(xué)生“知識(shí)、能力、素養(yǎng)”三位一體的培養(yǎng)目標(biāo)。本教程重在綜合實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，力求滿足“新工科”背景下應(yīng)用型人才培養(yǎng)的需要，可作為應(yīng)用型本科高校師生的教材或參考書使用，也可為從事微生物工作的有關(guān)企、事業(yè)人員提供參考。本教程附有電子資源，可掃描書后二維碼回復(fù)書名獲取。
為了實(shí)現(xiàn)分級(jí)訓(xùn)練的目標(biāo)，教程編寫中編者重新解構(gòu)和篩選了原有課程中碎片化無關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，選擇了11個(gè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，學(xué)生可通過基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，重點(diǎn)培養(yǎng)規(guī)范操作、無菌操作的意識(shí)。在綜合實(shí)驗(yàn)階段，從實(shí)際崗位需求出發(fā)，以不同行業(yè)實(shí)際工作中13個(gè)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)具體項(xiàng)目為切入點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生系統(tǒng)性、批判性邏輯思維方式，提高交流與合作能力，鍛煉分析解決實(shí)際問題的能力，學(xué)生在經(jīng)過訓(xùn)練后更容易將所學(xué)知識(shí)以完整項(xiàng)目呈現(xiàn)出來，并用于處理實(shí)際問題。在此基礎(chǔ)上，拓展實(shí)驗(yàn)的訓(xùn)練則側(cè)重相關(guān)領(lǐng)域前沿知識(shí)，選擇7個(gè)具有代表性的拓展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，旨在提高學(xué)生的研究和創(chuàng)新能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、理論聯(lián)系實(shí)際的辯證思維和解決實(shí)際問題的能力。
本教程編寫人員多年從事環(huán)境微生物學(xué)、食品微生物學(xué)、農(nóng)業(yè)微生物學(xué)、微生物生態(tài)學(xué)等與微生物學(xué)相關(guān)的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué),具有豐富的教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)。本教程基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)由張一婷、孫穎編寫；綜合實(shí)驗(yàn)中項(xiàng)目一、二、三由張一婷、孫穎編寫，項(xiàng)目四、九、十二由晉利編寫，項(xiàng)目五由譚海霞編寫，項(xiàng)目六、十、十一由郝英君編寫、項(xiàng)目七、八由王華編寫，項(xiàng)目十三由梁雅潔編寫；拓展實(shí)驗(yàn)主要由梁雅潔編寫，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)王致鵬教授參與了海洋微生物相關(guān)內(nèi)容的編寫。本教程的編寫得到了青島海德城生物有限公司的寶貴建議和大力支持,使得編寫工作得以順利完成,在此一并表示感謝。
由于編者水平有限以及經(jīng)驗(yàn)不足，書中難免有不足之處，敬請(qǐng)廣大讀者諒解并批評(píng)指正。

編者
2023年5月

張一婷，河北環(huán)境工程學(xué)院，教務(wù)處副處長(zhǎng) 副教授，多年從事微生物相關(guān)的理論與實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具有豐富的教學(xué)工作經(jīng)驗(yàn)。參與完成了多個(gè)教學(xué)研究項(xiàng)目，其中作為主講教師完成了《環(huán)境綜合實(shí)驗(yàn)》精品課及資源共享課的申報(bào)；參與完成了水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫的子項(xiàng)目建設(shè)；校級(jí)課程思政示范課程《環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》課程建設(shè)等。相關(guān)教學(xué)成果如下：1）2014年《環(huán)境綜合實(shí)驗(yàn)》資源共享課；2）2015年水環(huán)境監(jiān)測(cè)與治理專業(yè)教學(xué)資源庫；3）2012年《環(huán)境微生物》項(xiàng)目式教學(xué)改革研究；4）2015年河北省高等學(xué)會(huì)項(xiàng)目：應(yīng)用型本科建設(shè)背景下環(huán)境工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的探索與實(shí)踐； 5）2019年《環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》院級(jí)線上線下混合式“金課”；6) 2020年河北省高等教育教學(xué)改革研究項(xiàng)目：混合教學(xué)模式在實(shí)踐教學(xué)改革中應(yīng)用——以《環(huán)境工程微生物學(xué)》為例；7）2021年《環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》獲河北省首屆教師教學(xué)創(chuàng)新大賽副高組二等獎(jiǎng)；8）2021年教學(xué)部協(xié)同育人項(xiàng)目：學(xué)科基礎(chǔ)課信息化教學(xué)資源庫建設(shè)研究以微生物實(shí)驗(yàn)為例；9）《環(huán)境工程微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)》《環(huán)境微生物》《食品微生物》被立項(xiàng)為校級(jí)課程思政示范課。

緒論 1
一、微生物實(shí)驗(yàn)室安全教育1
二、微生物實(shí)驗(yàn)室常用儀器與設(shè)備2

第一章基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn) 5
任務(wù)一普通光學(xué)顯微鏡的使用及標(biāo)本的觀察5
任務(wù)二培養(yǎng)基的配制及玻璃器皿的包扎滅菌10
任務(wù)三微生物的純種分離、培養(yǎng)和形態(tài)觀察23
任務(wù)四霉菌插片培養(yǎng)及觀察31
任務(wù)五微生物細(xì)胞的計(jì)數(shù)和測(cè)量34
任務(wù)六細(xì)菌的簡(jiǎn)單染色和革蘭氏染色40
任務(wù)七酵母菌死活細(xì)胞觀察47
任務(wù)八微生物的生理生化鑒定51
任務(wù)九微生物的菌種保藏60
任務(wù)十環(huán)境條件對(duì)微生物生長(zhǎng)的影響64
任務(wù)十一細(xì)菌生長(zhǎng)曲線的測(cè)定69

第二章綜合實(shí)驗(yàn) 073
項(xiàng)目一地表水中微生物檢測(cè)及評(píng)價(jià)73
任務(wù)一地表水水樣采集73
任務(wù)二地表水中糞大腸菌群數(shù)的測(cè)定77
項(xiàng)目二地下水中微生物檢測(cè)及評(píng)價(jià)81
任務(wù)一地下水水樣采集81
任務(wù)二地下水中細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定85
任務(wù)三地下水中總大腸菌群數(shù)的測(cè)定88
項(xiàng)目三生活飲用水中微生物檢測(cè)與評(píng)價(jià)92
任務(wù)一生活飲用水水樣采集92
任務(wù)二生活飲用水中菌落總數(shù)的測(cè)定95
任務(wù)三生活飲用水中總大腸菌群數(shù)的測(cè)定98
任務(wù)四生活飲用水中大腸埃希氏菌的測(cè)定101
項(xiàng)目四海洋沿岸水域微生物檢測(cè)與評(píng)價(jià)103
任務(wù)一海洋沿岸水域浮游植物樣品的采集103
任務(wù)二海洋沿岸水域水體中浮游植物的顯微計(jì)數(shù)109
任務(wù)三海洋沿岸水域水體中細(xì)菌總數(shù)的測(cè)定113
任務(wù)四海洋沿岸水域水體中糞大腸菌群數(shù)的測(cè)定117
項(xiàng)目五土壤微生物檢測(cè)與評(píng)價(jià)121
任務(wù)一土壤微生物的分離及計(jì)數(shù)121
任務(wù)二土壤微生物活性的測(cè)定126
任務(wù)三土壤微生物群落多樣性分析129
項(xiàng)目六空氣中微生物檢測(cè)與評(píng)價(jià)133
任務(wù)一沉降法測(cè)定空氣中的微生物133
任務(wù)二過濾法測(cè)定空氣中的微生物136
項(xiàng)目七食品中微生物的檢測(cè)與評(píng)價(jià)139
任務(wù)一食品樣品的采集與處理139
任務(wù)二食品中菌落總數(shù)的測(cè)定143
任務(wù)三食品中大腸菌群的計(jì)數(shù)148
任務(wù)四食品中霉菌和酵母的計(jì)數(shù)153
任務(wù)五食品中金黃色葡萄球菌的檢驗(yàn)157
項(xiàng)目八食品生產(chǎn)環(huán)境中微生物培養(yǎng)及觀察162
任務(wù)一食品生產(chǎn)環(huán)境樣品的采集與處理162
任務(wù)二樣品中菌落總數(shù)的測(cè)定166
任務(wù)三樣品中大腸菌群的計(jì)數(shù)170
項(xiàng)目九富營(yíng)養(yǎng)化水體中藻類的檢測(cè)175
任務(wù)一藻類的計(jì)數(shù)175
任務(wù)二葉綠素a的測(cè)定180
項(xiàng)目十活性污泥或沉積物中微生物檢測(cè)183
任務(wù)一活性污泥及其生物相的觀察183
任務(wù)二活性污泥代謝活性測(cè)定186
項(xiàng)目十一活性污泥的培養(yǎng)和馴化191
任務(wù)一好氧活性污泥的培養(yǎng)和馴化191
任務(wù)二厭氧顆粒污泥的培養(yǎng)和馴化195
項(xiàng)目十二功能菌的篩選199
任務(wù)一脫氮微生物199
任務(wù)二微生物絮凝劑產(chǎn)生菌203
任務(wù)三石油降解菌206
任務(wù)四纖維素降解菌208
任務(wù)五半纖維素降解菌211
任務(wù)六木質(zhì)素降解菌214
任務(wù)七酚降解菌217
任務(wù)八表面活性劑（LAS）降解菌220
任務(wù)九其他難降解化合物降解菌223
項(xiàng)目十三細(xì)菌的16S rRNA基因序列測(cè)定及發(fā)育樹構(gòu)建226
任務(wù)一細(xì)菌總DNA的提取226
任務(wù)二PCR擴(kuò)增231
任務(wù)三瓊脂糖凝膠電泳分析PCR產(chǎn)物235
任務(wù)四基因序列測(cè)定與同源性分析239
任務(wù)五微生物系統(tǒng)發(fā)育樹構(gòu)建242

第三章拓展實(shí)驗(yàn) 247
任務(wù)一低溫蛋白酶在大腸桿菌中的重組表達(dá)247
任務(wù)二海洋藻類功能性提取物的提取和測(cè)定251
任務(wù)三海洋微生物產(chǎn)脂酶發(fā)酵純化及酶學(xué)性質(zhì)研究254
任務(wù)四殼寡糖的酶法制備實(shí)驗(yàn)258
任務(wù)五微生物群落結(jié)構(gòu)多樣性分析——磷脂脂肪酸（PLFA）法260
任務(wù)六水體微生物多樣性PCR-DGGE分析方法的比較研究265
任務(wù)七土壤微生物群落的功能結(jié)構(gòu)多樣性分析（Biolog法）271

附表1 15管法最大可能數(shù)（MPN）表 276
附表2 12管法最大可能數(shù)（MPN）表 279
附表3 97孔定量盤法MPN表 280
附表4 食品中大腸菌群最大可能數(shù)（MPN）檢索表 286

參考文獻(xiàn) 287

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