本書以微生物的一般實驗方法為基礎(chǔ),結(jié)合環(huán)境微生物學(xué)的實驗教學(xué)要求,從微生物分離篩選、培養(yǎng)、一般鑒定方法、環(huán)境因子對微生物影響以及環(huán)境監(jiān)測等,由25個獨立實驗構(gòu)成,內(nèi)容包括實驗器具滅菌消毒,培養(yǎng)基配制,顯微鏡使用,細菌染色與形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察,細胞大小和數(shù)量測定等基礎(chǔ)方法。根據(jù)近年環(huán)境微生物學(xué)及其實驗手段飛速發(fā)展的特點,特別編著了環(huán)境中活的但非可培養(yǎng)(VBNC)狀態(tài)細菌優(yōu)勢菌種的分離,厭氧細菌的一般分離與培養(yǎng),微生物菌種的一般保藏與恢復(fù)培養(yǎng),土壤以及活性污泥中微生物總DNA的抽提,16SrRNA基因PCR擴增與系統(tǒng)樹,DGGE解析法;結(jié)合環(huán)境微生物的檢測實驗,安排了環(huán)境因子對微生物生長的影響,微生物對有機物的降解與轉(zhuǎn)化,水中細菌總數(shù)與大腸菌群的檢測,活性污泥的生物相觀察以及樣品致突變毒性檢測的Ames實驗,力求體現(xiàn)環(huán)境微生物學(xué)前沿性和創(chuàng)新性的特點。對編撰的實驗項目可以根據(jù)實際教學(xué)要求增減或合并。
環(huán)境微生物學(xué)以微生物學(xué)為基礎(chǔ),利用微生物在環(huán)境污染治理、環(huán)境生態(tài)修復(fù)中的特殊地位與作用,已經(jīng)成為當(dāng)代環(huán)境科學(xué)發(fā)展、涉及多學(xué)科和跨學(xué)科的現(xiàn)代生命科學(xué)的前沿學(xué)科之一。在過去的幾十年中,由于環(huán)境生態(tài)污染加劇,人們對環(huán)境中微生物群體結(jié)構(gòu)以及多樣性特征的認識不斷深化,因此對實驗方法和技術(shù)手段也需不斷更新與完善。
根據(jù)一般環(huán)境微生物學(xué)實驗的教學(xué)要求,本書編寫了環(huán)境微生物的分離篩選、培養(yǎng)保存、形態(tài)觀察和一般鑒定方法,環(huán)境因子對微生物生長的影響以及在環(huán)境監(jiān)測中的微生物學(xué)實驗手段等基礎(chǔ)實驗。近年,人們對環(huán)境微生物認知逐漸加深,迫切需要創(chuàng)新科學(xué)實驗手段的支持,為此,在微生物學(xué)實驗的基礎(chǔ)上增加了分子生物學(xué)等實驗,編寫有土壤以及活性污泥中微生物總DNA的抽提,16SrRNA基因的PCR擴增與系統(tǒng)樹構(gòu)建,DGGE法對微生物群集組成的解析。基于環(huán)境微生物總量的90%以上處于未培養(yǎng)與活的但非可培養(yǎng)(VBNC)狀態(tài)的認識,設(shè)計了利用Rpf信號蛋白分子對VBNC細菌優(yōu)勢菌種的復(fù)蘇與促進生長、提高分離豐度的探索性實驗方法,力求體現(xiàn)環(huán)境微生物學(xué)實驗前沿性和創(chuàng)新性的特點。
本書由浙江師范大學(xué)地理與環(huán)境科學(xué)學(xué)院多年從事教學(xué)、科研及實驗指導(dǎo)的教師陳建榮、丁林賢和盛貽林編寫。由盛貽林、丁林賢負責(zé)內(nèi)容整理與編排等工作,陳建榮教授對全書進行了統(tǒng)稿、審核和定稿。
由于編者水平有限和時間倉促,書中不妥之處在所難免,熱忱希望讀者諒解并批評指正。
編者
2016年3月
前言
第一部分 環(huán)境微生物實驗基本操作及注意事項
第二部分 環(huán)境微生物實驗
實驗一 普通光學(xué)顯微鏡的使用
實驗二 培養(yǎng)基的制備及滅菌
實驗三 細菌的革蘭氏染色與形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察
實驗四 細菌的芽孢、鞭毛、莢膜染色法
實驗五 真菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察
實驗六 放線菌的形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察
實驗七 微生物細胞大小和數(shù)量測定
實驗八 無菌操作及接種技術(shù)
實驗九 土壤中微生物的分離與純化培養(yǎng)
實驗十 環(huán)境樣品中優(yōu)勢菌種的分離與計數(shù)
實驗十一 環(huán)境樣品中未培養(yǎng)VBNC資源細菌的分離
實驗十二 厭氧細菌的一般分離與培養(yǎng)
實驗十三 酵母菌的加富培養(yǎng)與分離
實驗十四 微生物菌種的一般保藏號恢復(fù)培養(yǎng)
實驗十五 土壤中微生物總DNA的提取
實驗十六 活性污泥中微生物總DNA的提取
實驗十七 細菌DNA瓊脂糖凝膠電泳實驗
實驗十八 細菌16S rRNA基因的PCR擴增技術(shù)
實驗十九 DGGE法解析環(huán)境樣本中微生物的多樣性
實驗二十 環(huán)境因子對微生物生長的影響
實驗二十一 微生物對有機物的降解與轉(zhuǎn)化
實驗二十二 微生物對含氮化合物的轉(zhuǎn)化
實驗二十三 水中細菌總數(shù)與大腸菌群的檢測
實驗二十四 活性污泥及其生物相的觀察
實驗二十五 樣品致突變毒性檢測Ames實驗
第三部分附錄
附錄一 常用培養(yǎng)基及其配制法
附錄二 常用染色液的配法
附錄三 常用染色方法
附錄四 MPN表
參考文獻