海洋微生物研究精選(九篇)

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第1篇：海洋微生物研究范文

【關(guān)鍵詞】海洋微生物學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 積極性

【基金項(xiàng)目】上海市教委重點(diǎn)課程（海洋微生物學(xué)）建設(shè)項(xiàng)目。

【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2016）09-0145-02

海洋是我國(guó)21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的前沿領(lǐng)域，建設(shè)“海洋強(qiáng)國(guó)”是我國(guó)一直以來的偉大構(gòu)想和長(zhǎng)遠(yuǎn)的目標(biāo)。作為我國(guó)為數(shù)不多的海洋類高校之一的上海海洋大學(xué)，有義務(wù)，有責(zé)任為國(guó)家輸送大批量專業(yè)的、高素質(zhì)的海洋人才。海洋微生物學(xué)是海洋類專業(yè)本科生教育中一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課程，對(duì)現(xiàn)代與未來人類的生活、生產(chǎn)及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展也有直接或間接的影響作用。海洋微生物學(xué)課程分為理論課程與實(shí)驗(yàn)課程兩個(gè)部分。實(shí)驗(yàn)課可以讓學(xué)生將課堂所學(xué)的理論知識(shí)用于實(shí)踐當(dāng)中，深化了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解，培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，為將來從事海洋類工作打下了夯實(shí)的基礎(chǔ)。但是就近些年的海洋微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)施情況來看，其課程內(nèi)容更貼近于普通微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容枯燥無(wú)趣，課堂氛圍不活躍，考核體系不完善等問題也存在已久，這樣的情況直接影響了學(xué)生們上課的積極性。因此“如何通過海洋微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的改革來提高學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的積極性？”是一個(gè)急需解決的問題。本文主要從豐富海洋微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、提高學(xué)生主觀能動(dòng)性、改變傳統(tǒng)的考核觀念三個(gè)方面對(duì)海洋微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行改革，從而提高學(xué)生在海洋微生物實(shí)驗(yàn)課上的積極性，讓學(xué)生們切實(shí)掌握實(shí)驗(yàn)技能，成為實(shí)踐能力強(qiáng)的海洋專業(yè)人才。

一、豐富海洋微生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

海洋微生物學(xué)隸屬于微生物學(xué)，因此海洋微生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既要包括傳統(tǒng)微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，又要具有海洋特色。一般，微生物實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)內(nèi)容由顯微鏡的使用、細(xì)菌等形態(tài)的觀察、革蘭氏染色、培養(yǎng)基的制備等基本實(shí)驗(yàn)構(gòu)成[1]。而海洋微生物學(xué)作為具有海洋特色的專業(yè)基礎(chǔ)課程，其實(shí)驗(yàn)的對(duì)象就不能是普通的模式菌，而是海洋中的細(xì)菌、硅藻、單細(xì)胞藻類等海洋微生物。在課程內(nèi)容方面，筆者所在團(tuán)隊(duì)也針對(duì)海洋特色做了相應(yīng)的改革，將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重點(diǎn)集中在海洋微生物的純種分離與保種、海洋細(xì)菌與硅藻的培養(yǎng)及計(jì)數(shù)以及海洋細(xì)菌DNA的提取及檢測(cè)等方面[2]。這些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的設(shè)計(jì)與先后次序的安排基本上能夠形成一套系統(tǒng)的、完整的研究海洋微生物的實(shí)驗(yàn)流程，而具有一定難度的海洋細(xì)菌DNA的提取及檢測(cè)也是研究海洋微生物最基本的分子手段。另外，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上還增加了海洋硅藻的形態(tài)觀察，自然微生物被膜的葉綠素測(cè)定等，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)體系更加豐富，完善。這樣的內(nèi)容改革，將海洋微生物學(xué)基礎(chǔ)理論課與實(shí)驗(yàn)課緊密地聯(lián)系起來，讓學(xué)生更加清晰的了解到海洋微生物的概念，將書本知識(shí)用于實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中更深地理解基礎(chǔ)理論。同時(shí)，也讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中能夠了解并掌握PCR技術(shù)、細(xì)菌分離技術(shù)、熒光顯微鏡的使用方法等熱門技術(shù)與方法，提高學(xué)生的綜合能力。

二、提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性

在高等教育教學(xué)中，如何提高學(xué)生的主觀能動(dòng)性一直都是老師所要攻克的一個(gè)難題。在海洋微生物學(xué)的理論課堂上，筆者所在團(tuán)隊(duì)通過多媒體平臺(tái)的輔助教學(xué)、開放式討論課程的加入，以及前沿研究介紹的方法來調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，并取得了一定的成績(jī)[3]。而實(shí)驗(yàn)課在教學(xué)模式等方面的改革空間較小，不易于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的發(fā)展與進(jìn)程。想要在實(shí)驗(yàn)課上也將學(xué)生的自主能動(dòng)性調(diào)動(dòng)起來，需要理論課與實(shí)驗(yàn)課相結(jié)合，老師和學(xué)生相配合。在排課時(shí)，需要將理論課與實(shí)驗(yàn)課穿插安排。實(shí)驗(yàn)課前的理論課上，老師對(duì)實(shí)驗(yàn)課所要涉及的內(nèi)容進(jìn)行講解，并將實(shí)驗(yàn)課的研究?jī)?nèi)容告知學(xué)生。學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)課的分組，以小組為單位做好充分的課前預(yù)習(xí)。學(xué)生需要根據(jù)理論課上布置的實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容，結(jié)合自己所學(xué)知識(shí)點(diǎn)，查找資料，并整理出實(shí)驗(yàn)課所做實(shí)驗(yàn)的目的、原理、步驟及注意事項(xiàng)等內(nèi)容，匯總成自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案。到了實(shí)驗(yàn)課時(shí)，老師的授課方式也不能像以往那樣，將實(shí)驗(yàn)步驟寫在黑板上，讓學(xué)生們照著葫蘆畫瓢的完成實(shí)驗(yàn)即可。而是應(yīng)該循循善誘，一步一步引導(dǎo)學(xué)生自己獨(dú)立思考獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。例如，在開課前讓每一個(gè)小組的學(xué)生將自己小組所設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案打印出來，分發(fā)其他的小組。然后再課堂上給學(xué)生們發(fā)表講解實(shí)驗(yàn)方案的機(jī)會(huì)，通過各小組討論以及老師的指導(dǎo)與修正確定最終的試驗(yàn)方案。如果有堅(jiān)持己見的小組也沒有關(guān)系，就讓學(xué)生按照自己的想法去做。如果實(shí)驗(yàn)成功，則總結(jié)其原理及意義，如果不成功，則總結(jié)其原因并找出解決的方法。這樣靈活而充滿自主性的實(shí)驗(yàn)課授課教學(xué)方法，可以讓學(xué)生自己來支配實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程，在實(shí)驗(yàn)的過程中鞏固理論課知識(shí)，鍛煉其組織能力，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的自主能動(dòng)性。實(shí)驗(yàn)中，老師應(yīng)注意激發(fā)學(xué)生的興趣，多加鼓勵(lì)學(xué)生踴躍發(fā)問， 讓他們敢想、敢懷疑、敢問。即使某些問題非常可笑， 某些發(fā)現(xiàn)、探索是錯(cuò)誤的， 老師也不要進(jìn)行冷嘲熱諷，而應(yīng)該從積極的方面加以鼓勵(lì)， 并幫助學(xué)生分析他們錯(cuò)誤的原因，從而使學(xué)生對(duì)海洋微生物實(shí)驗(yàn)的興趣大增。與此同時(shí)，本實(shí)驗(yàn)課程的完成是建立在學(xué)校提供的公共實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)和個(gè)人實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)上的，這樣既可以完成一些基本的經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)，也能夠開展一些相對(duì)前沿的實(shí)驗(yàn)；既可以擴(kuò)展學(xué)生的視野、調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性也可以幫助選拔具有優(yōu)秀科研潛質(zhì)的學(xué)生。在課堂以外，鼓勵(lì)對(duì)科研感興趣的學(xué)生參與到教師的科研項(xiàng)目中，和老師、研究生等一起研究并探討海洋微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)的奧秘；鼓勵(lì)學(xué)生申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以期在老師的指導(dǎo)下，發(fā)揮自己的聰明才智通過自己的勤奮完成實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目，同時(shí)，增加自己的實(shí)驗(yàn)興趣和提高自己的實(shí)驗(yàn)綜合能力。

三、改變傳統(tǒng)考核觀念

海洋微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的考核方式一直存在問題。一般，實(shí)驗(yàn)課的考核方式都是以實(shí)驗(yàn)報(bào)告主，這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生之間經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)相互抄襲、敷衍了事的現(xiàn)象，同時(shí)也讓老師很難了解到學(xué)生的真實(shí)水平。因此，我們需要加強(qiáng)對(duì)于實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)的把控，改變以往只注重結(jié)果的報(bào)告形式，突出實(shí)驗(yàn)過程的重要性，要求學(xué)生真實(shí)的反映出在實(shí)驗(yàn)過程中遇到的問題，并針對(duì)問題加以解決，使學(xué)生全身心的投入到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中。此外，課堂上回答問題、小組討論、遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)章制度等也納入考核范圍，以提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視程度，也能更好的反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果[4]。

四、結(jié)語(yǔ)

海洋微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程是海洋微生物學(xué)的重要組成部分。如何培養(yǎng)學(xué)生更好的學(xué)習(xí)海洋微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課程，這是一個(gè)教學(xué)相長(zhǎng)，師生互動(dòng)和“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的過程。為此我們要以學(xué)生為本，充分調(diào)動(dòng)起主動(dòng)性和探索性，提高學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的能力，為培養(yǎng)高質(zhì)量的海洋人才打下基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：

第2篇：海洋微生物研究范文

摘要： 深海微生物是地球生物系統(tǒng)的重要組成部分，深海微生物由于其在生態(tài)、資源、環(huán)境等方面的重要性，越來越受到人們的重視。本文對(duì)深海微生物研究開發(fā)的歷史和進(jìn)展進(jìn)行概述。

關(guān)鍵詞： 深海微生物； 研究； 開發(fā)

Research and development of deepsea microbes

ABSTRACT Deepsea microbes are the important components of earth biological system. Deepsea microbes have received more and more intensive attention as their importance in the research and application in ecology， resources， environments， and so on. In this study， the history and main achievements in deepsea microbial research and developments were briefly introduced.

KEY WORDS Deepsea microbes; Research; Development

深海的概念通常指1000米以下的海洋，占到海洋總面積的3/4，而其中深海沉積物覆蓋了地球表層的50%以上。深海及深海沉積物中的微生物生存面臨高壓，低溫或高溫、黑暗及低營(yíng)養(yǎng)水平等幾個(gè)主要極端環(huán)境，長(zhǎng)期以來一直被認(rèn)為是一片“荒蕪的沙漠”。20世紀(jì)中期，深海測(cè)量技術(shù)發(fā)現(xiàn)深海洋底也有高山峻嶺，全世界有8萬(wàn)公里長(zhǎng)的山脊蜿蜒在各個(gè)大洋，大洋中山脊的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識(shí)到海洋環(huán)境與陸地環(huán)境的統(tǒng)一性。1977年美國(guó)“阿爾文”號(hào)深潛器最早在太平洋上的加拉帕戈斯群島附近2500米的深海熱液區(qū)發(fā)現(xiàn)了完全不依賴于光合作用而獨(dú)立生存的獨(dú)立生命體系。位于生命體系金字塔底部的是微生物，能直接利用深海火山口噴出的硫化物、氮化物、甲烷等低分子化合物作為食物和能源，合成各種生物大分子如蛋白質(zhì)、糖等。位于金字塔上部的是一些大型生物包括長(zhǎng)管蟲、蠕蟲、蛤類、貽貝類，還有蟹類、水母、藤壺等特殊的生物群落。有人將這樣五彩繽紛、生機(jī)勃勃的海底生物世界稱為海底“生命綠洲”。目前已經(jīng)有幾十個(gè)深海熱液區(qū)生物體系被研究，這種依靠地球內(nèi)源能量支持，在深海黑暗和高溫的環(huán)境下，通過化合作用生產(chǎn)有機(jī)質(zhì)的“黑暗食物鏈”的發(fā)現(xiàn)使人類對(duì)深海環(huán)境以及生物圈有了更進(jìn)一步的了解。在目前已發(fā)現(xiàn)的各種極端環(huán)境中深海蘊(yùn)藏著的生物資源極為豐富，其中最主要的是深海微生物，但這些微生物大部分還鮮為人知。深海環(huán)境下極端微生物的研究不僅是目前生命科學(xué)最前沿的領(lǐng)域之一，也是海底深部生物圈研究和海底流體活動(dòng)研究重要的組成部分。該項(xiàng)研究將回答生命起源、生物進(jìn)化、外太空生命探索等生命科學(xué)的重大問題并帶動(dòng)包括21世紀(jì)地球科學(xué)內(nèi)的其它學(xué)科領(lǐng)域的重大發(fā)展。2001年美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金(NSF)在其題為“Ocean Science at the New Millenium”的科學(xué)發(fā)展展望報(bào)告中，將海底流體活動(dòng)研究列為海洋科學(xué)今后十年最重要、最有可能取得重大突破和科學(xué)發(fā)現(xiàn)的前沿研究方向之一，生命科學(xué)與海底地球物理、地球化學(xué)等在上述研究中將占據(jù)重要地位。于2003年10月份開始的整合大洋鉆探計(jì)劃(IODP)將深部生物圈和洋底、海底列為該計(jì)劃中三大科學(xué)課題之一。深海深部生物圈的發(fā)現(xiàn)是對(duì)“生物圈”廣泛范圍的進(jìn)一步了解。雖然海底采集沉積柱狀樣已經(jīng)有近80年的歷史，大規(guī)模的系統(tǒng)研究開始于1968年的深海鉆探計(jì)劃。“深海鉆探(DSDP，1968～1983)”、“大洋鉆探(ODP，1985～2003)”和“綜合大洋鉆探(IODP，2003～至今)”等深海研究的三部曲，是國(guó)際地球科學(xué)歷時(shí)最長(zhǎng)、規(guī)模最大，也是成績(jī)最為突出的合作研究計(jì)劃。大洋鉆探計(jì)劃ODP以獨(dú)特的視角為我們呈現(xiàn)出另外一個(gè)生命世界――掩埋在洋底沉積物中和地殼中的生物圈。在數(shù)千米深海海底存在著由微小的原核生物組成，數(shù)量極大的生物群，有人估計(jì)其生物量相當(dāng)全球地表生物總量的1/10。與熱液口“自養(yǎng)”的微生物不同，深部生物圈的原核生物依靠地層里的有機(jī)物實(shí)行“異養(yǎng)”。深海大洋中生物圈的發(fā)現(xiàn)，讓人類認(rèn)識(shí)到地球生態(tài)系統(tǒng)的真正基礎(chǔ)在于原核生物。正是這些原核生物多種多樣的新陳代謝過程，產(chǎn)生了多種多樣生物地球化學(xué)效果，在此基礎(chǔ)上建立了地球的生態(tài)系統(tǒng)。微生物總是出現(xiàn)在它們能夠生存的一切物理、化學(xué)、地質(zhì)環(huán)境中，這似乎是一條基本規(guī)律。那些在極端環(huán)境中生長(zhǎng)并通常需要這種極端環(huán)境正常生長(zhǎng)的微生物被統(tǒng)稱為極端微生物。極端環(huán)境涵蓋了物理極端環(huán)境(如溫度、輻射、壓力、磁場(chǎng)、空間、時(shí)間等)、化學(xué)極端(如干燥、鹽度、酸堿度、重金屬濃度、氧化還原電位等)和生物極端(如營(yíng)養(yǎng)、種群密度、生物鏈因素等)，海底被認(rèn)為是上述極端環(huán)境中的極端。在深海環(huán)境中廣泛存在著嗜酸(pH3以下)、嗜堿(pH10以上)、嗜鹽(25mol/L以上)、嗜冷(可達(dá)0℃以下)、嗜熱(120℃以上)、嗜壓(500大氣壓以上)微生物。深海環(huán)境下極端生物特征的研究也為生命極限的研究提供了良好的生物材料并對(duì)外太空生命探索不斷提供新的線索和依據(jù)。科學(xué)家們?cè)O(shè)想：既然在如此嚴(yán)酷的極端環(huán)境下微生物還能很好地生存，那么在火星上也會(huì)有生命存在。深海微生物學(xué)的建立應(yīng)該追溯到上世紀(jì)70年代，美國(guó)Scripps海洋研究所Yayanos教授設(shè)計(jì)、改進(jìn)高壓培養(yǎng)罐并于1979年首先分離出深海嗜壓菌，1989年Bartlett首先分離出壓力調(diào)控的外膜蛋白(OmpH)。1990年日本三菱重工和三洋公司開始為日本海洋科學(xué)技術(shù)中心研制深海微生物高溫/高壓培養(yǎng)系統(tǒng)，1994年才完成，耗資七億五千萬(wàn)日元。該系統(tǒng)的建設(shè)和深潛、采樣系統(tǒng)的建設(shè)極大地推動(dòng)了深海生物圈的研究進(jìn)步。1995年Kato等分析了一個(gè)壓力調(diào)控基因簇，1999年Nogi等從馬里亞納海溝分離、鑒定出極端嗜壓菌Moritella yayanosii［1～3］；2003年日本、美國(guó)和意大利相繼展開了深海嗜壓菌Shewanella violacea DSS12和Photobacterium profundum SS9全基因組測(cè)序［4，5］；2005年3月P.profundum SS9全基因組序列及初步分析在Science上發(fā)表［6，7］。除了巨大的科學(xué)研究?jī)r(jià)值，深海微生物研究還具有極大的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)價(jià)值而引起廣泛的關(guān)注。深海生物處于獨(dú)特的物理、化學(xué)和生態(tài)環(huán)境中，在高靜水壓、劇變的溫度梯度、極微弱的光照條件和高濃度的有毒物質(zhì)包圍下，它們形成了極為特殊的生物結(jié)構(gòu)、代謝機(jī)制系統(tǒng)。由于這種極端的環(huán)境，深海生物體內(nèi)的各種活性物質(zhì)，特別是酶，具有高度的溫度耐受性，高度的耐酸堿性、耐鹽性及很強(qiáng)的抗毒能力。這些特殊的生物活性物質(zhì)是深海生物資源中最具應(yīng)用價(jià)值的部分。除了發(fā)展、改進(jìn)海洋微生物的分離培養(yǎng)方法獲得新的海洋微生物，篩選活性物質(zhì)外，應(yīng)用基因組學(xué)研究方法，構(gòu)建海洋微生物基因組文庫(kù)，通過研究，操作海洋微生物遺傳基因，來獲得新的海洋微生物活性物質(zhì)，這是探索海洋特別是深海微生物資源，研究開發(fā)海洋新藥物的必然而有效的選擇，也是目前深海微生物資源開發(fā)的熱點(diǎn)。概括來說，深海生物在以下幾個(gè)方面具有潛在的應(yīng)用價(jià)值：

1 工業(yè)應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)常常要求一些特殊的反應(yīng)溫度、酸堿度并加入一些有機(jī)溶劑，在這種條件下，普通酶無(wú)法保持活性，因此，依賴酶的工業(yè)必須花費(fèi)大量資金采取特殊的工藝以保持這些酶的活性，從而大大提高了成本，而極端酶在普通酶失活的條件下仍然能保持較高的活性，所以在工業(yè)上有著廣泛的的應(yīng)用前景。目前已經(jīng)有高溫聚合酶、糖酶、淀粉酶、蛋白酶等幾種極端酶開始工業(yè)化生產(chǎn)，并且已經(jīng)創(chuàng)造了數(shù)十億美元的經(jīng)濟(jì)效益。

2 醫(yī)藥應(yīng)用

從生物體內(nèi)研制藥物治療人類的各種疾病由來已久。由于越來越多的病原菌或病毒對(duì)目前的藥物產(chǎn)生了抗藥性，并且不斷產(chǎn)生新的疾病。因此從海洋中篩選新的生物藥物成為海洋藥物研究開發(fā)的方向。深海生物由于環(huán)境的獨(dú)特性而成為新型特效藥物、抗腫瘤、抗病毒、降壓降脂等藥物的來源。目前國(guó)際上在深海藥物的篩選方面還未見太多報(bào)道，但是可以預(yù)料它的前景將是十分廣闊的。

3 環(huán)境保護(hù)

在海底，由于動(dòng)物尸體聚集、火山噴發(fā)等原因造成有毒物質(zhì)及硫化物等對(duì)陸地生物有害物質(zhì)的濃度較高，而生存在這里的微生物能分解這些物質(zhì)并以其為能源繁衍生息，因此，這些生物在清除地球表面的重金屬、石油等污染物方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。目前日本科學(xué)家已經(jīng)從深海中篩選到具有較高的石油分解能力的菌株，并已開展了應(yīng)用研究。從20世紀(jì)后期開始，隨著深海技術(shù)能力的提高，越來越多的國(guó)家投身于深海研究的前沿領(lǐng)域。目前的深海載人潛器下潛深度達(dá)到6500m，無(wú)人纜控潛器ROV則可達(dá)到11000m水深，并獲得最深處馬里亞納海溝深海沉積物樣本，研究發(fā)現(xiàn)其微生物含量達(dá)到103～104/g的水平。實(shí)驗(yàn)室深海環(huán)境模擬也取得突破進(jìn)展，已分離鑒定出嗜壓、嗜堿、嗜酸、嗜鹽、嗜冷、嗜熱等極端微生物。目前國(guó)際上進(jìn)行深海微生物研究的國(guó)家主要分布在歐洲，美洲及亞洲，其中美國(guó)、日本、德國(guó)和法國(guó)都是深海微生物研究的主力軍。目前，在深海微生物的分離培養(yǎng)、多樣性調(diào)查、功能基因研究和適應(yīng)性機(jī)制研究(如深海嗜壓菌的嗜壓機(jī)制)等方面取得了一定的進(jìn)展；各類極端微生物在工業(yè)用酶、工具酶、環(huán)境修復(fù)以及生物活性物質(zhì)等方面的開發(fā)應(yīng)用也有了突破，使人們看到了深海微生物開發(fā)的巨大潛力和廣闊的應(yīng)用前景。深海生物資源尤其是微生物資源越來越得到人類的重視。隨著科學(xué)的發(fā)展進(jìn)步，水下工程技術(shù)和探測(cè)技術(shù)的改進(jìn)和完善，人類對(duì)深海微生物的研究和開發(fā)有了更大的空間和可能性。我國(guó)深海生物基因的系統(tǒng)研究起步時(shí)間較晚，從本世紀(jì)初開始主要得到了國(guó)家科技部和中國(guó)大洋專項(xiàng)的資助。中國(guó)大洋協(xié)會(huì)依托國(guó)家海洋局第三海洋研究所成立了中國(guó)大洋生物基因研究開發(fā)基地，研制、配備了一批船載和實(shí)驗(yàn)室深海微生物培養(yǎng)專用設(shè)備。在深海設(shè)備的支持下，真正意義的深海微生物研究得以開展。到目前為止，基礎(chǔ)研究主要開展了深海微生物在物質(zhì)循環(huán)中的作用；極端微生物分離、培養(yǎng)；微生物遺傳、代謝研究，深海極端環(huán)境下微生物適應(yīng)性機(jī)理的研究等。成功分離、鑒定出各類深海嗜壓、嗜熱、嗜冷、嗜鹽、嗜堿、嗜酸微生物，從中發(fā)現(xiàn)了多個(gè)未經(jīng)報(bào)道的新種。以此為基礎(chǔ)，正在建設(shè)國(guó)內(nèi)第一個(gè)深海微生物菌株資源庫(kù)。克隆了多種深海極端酶基因，進(jìn)行了基因表達(dá)和分析。深海微生物抗菌、抗腫瘤活性物質(zhì)篩選工作也已經(jīng)開展。深海耐壓菌Shewanella comra WP3已基本完成全基因組序列測(cè)定，正在開展后基因組研究。開展了深海沉積物宏基因組文庫(kù)的構(gòu)建，成功構(gòu)建了一個(gè)深海5000米水深沉積物的cosmid基因文庫(kù)，通過對(duì)克隆子的分析發(fā)現(xiàn)文庫(kù)中微生物來源主要是一些不可培養(yǎng)的微生物新種，部分克隆子序列測(cè)定發(fā)現(xiàn)克隆子上大部分基因是新基因。目前已篩選到多個(gè)能表達(dá)生物活性物質(zhì)的克隆子，正在進(jìn)行序列測(cè)定。總之，深海生物研究是一個(gè)依賴于工程技術(shù)的高投入項(xiàng)目，我國(guó)深海生物基因資源開發(fā)利用研究的快速發(fā)展還需要更多資金和人才的不斷投入。

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第3篇：海洋微生物研究范文

關(guān)鍵詞：生態(tài)系統(tǒng) 氯鹽污染 防治對(duì)策

1 前言

水體鹽度污染已經(jīng)成為水污染中不可忽視的環(huán)境問題，當(dāng)生活在淡水環(huán)境中的微生物或其他生物突然接觸到高鹽環(huán)境中，僅有部分微生物能存活。這是由于鹽度對(duì)微生物選擇的結(jié)果。將淡水微生物的存活率定義為100%，當(dāng)鹽度超過20 g/L，其存活率低于40%。因此，當(dāng)鹽度超過20 g/L，一般認(rèn)為用淡水微生物不能存活。可見，淡水中鹽度的變化對(duì)水環(huán)境中生態(tài)系統(tǒng)有著重要的影響。

2 氯鹽對(duì)水環(huán)境生態(tài)系統(tǒng)的影響

2.1浮游生物

鹽度升高會(huì)引起浮游植物生物量降低，減少浮游生物的種類，降低浮游生物多樣性，會(huì)使浮游生物群落向耐鹽類型方向演替。申屠青春等人[1]對(duì)山東省高青縣某鹽堿池塘中的鹽度對(duì)浮游生物的影響進(jìn)行研究，結(jié)果表明，鹽度對(duì)浮游生物的影響與鹽堿池塘中業(yè)已存在的浮游生物的耐鹽性密切相關(guān)，若超出鹽度耐受范圍，浮游生物將由于滲透壓平衡被破壞而死亡。鹽度升高，一些耐鹽性差的浮游生物總生物量等有明顯下降趨勢(shì)，較耐鹽性的種類占優(yōu)勢(shì)；Green等[2]在鹽度為1.5～450的內(nèi)陸湖浮游生物調(diào)查中發(fā)現(xiàn)在鹽度大于20的水體中輪蟲的種類數(shù)明顯下降；美國(guó)猶他州的大鹽湖鹽度從1963年的2500降到1985年～1987年的500，其中浮游動(dòng)物也從一種鹵蟲增加到一種輪蟲、兩種橈足類、鹵蟲和劃蝽，從反面證明了鹽度對(duì)浮游動(dòng)物的影響。

2.2底泥底棲生物

鹽度還會(huì)對(duì)底泥底棲生物產(chǎn)生影響。其中，相關(guān)研究表明，鹽度升高對(duì)文蛤浮游幼體生長(zhǎng)、存活及變態(tài)都有顯著影響[2]。鹽度的改變，直接體現(xiàn)在滲透壓的改變，而滲透壓的改變不僅會(huì)降低動(dòng)物的代謝速率，同時(shí)也會(huì)影響代謝過程的效率[3]。陳長(zhǎng)平等[4]認(rèn)為，鹽度升高促進(jìn)了底棲硅藻胞外多聚物（EPS）的積累，說明EPS的存在可能有利于緩解外界的不利條件。

2.3魚類胚胎

鹽度與水溫一樣是直接影響魚類胚胎發(fā)育的主要因素，鹽度的升高可導(dǎo)致胚胎和仔魚發(fā)育出現(xiàn)各種異常。相關(guān)研究表明，當(dāng)鹽度升高不是很大時(shí)，有利于一些魚類（如雙棘黃姑魚）的孵化，但仔魚活力相對(duì)較差[5]。而離高鹽度廢水排放口較遠(yuǎn)的水域經(jīng)過水流的稀釋作用，其鹽度升高不會(huì)太大，可能不會(huì)對(duì)魚類的生長(zhǎng)產(chǎn)生顯著的影響。

2.4微生物

鹽度略微升高會(huì)增加海洋微生物總數(shù)，但鹽度升高很大時(shí)，會(huì)使海洋微生物生存環(huán)境間接或直接發(fā)生很大的變化，從而使微生物總數(shù)明顯下降。胡章立等[6]在研究人為因素導(dǎo)致的鹽度變化對(duì)Kinneret湖水細(xì)菌種群的影響發(fā)現(xiàn)，在現(xiàn)有湖水鹽度及細(xì)菌種群的基礎(chǔ)上，人為增加鹽度，細(xì)菌總數(shù)出現(xiàn)明顯的增加，尤其是Cardiobacteriu、Pseudomonas和Vibrio等均大量繁殖，使得細(xì)菌總數(shù)達(dá)到很高水平。

3防治對(duì)策

針對(duì)氯鹽濃度過高的原因， 可選用以下幾項(xiàng)措施來治理。

（1） 對(duì)于沿海地區(qū)海水入侵， 應(yīng)設(shè)置地下截滲墻， 切斷海水入侵路徑， 這是一種有效的防治措施。

（2） 盡量減少使用含有大量氯鹽的清潔劑、漂白劑及織物柔順劑， 使污廢水中的氯鹽濃度降低。

（3） 采用先進(jìn)的處理方法解決垃圾填埋場(chǎng)滲濾液的問題， 例如： 以反滲透為主的膜處理工藝和高效生化處理結(jié)合膜法的先進(jìn)技術(shù)等。

參考文獻(xiàn)：

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第4篇：海洋微生物研究范文

的確，那些臭名昭著的細(xì)菌和病毒曾經(jīng)在人類歷史上帶來過不堪回首的黑色記憶。人類最初在面對(duì)這看不見的對(duì)手時(shí)顯得束手無(wú)策，比如霍亂弧菌、結(jié)核桿菌、破傷風(fēng)桿菌、天花病毒等。每種病原的出現(xiàn)都會(huì)在人類的發(fā)展史上寫下濃重的一筆。十年前的SARS冠狀病毒更是讓中國(guó)人至今如梗在喉，今天的H7N9禽流感更是讓我們談“禽”色變。從某種意義上說，人類的疾病史就是一部不斷與病原微生物斗爭(zhēng)的歷史。

細(xì)菌學(xué)說之后的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)使得微生物開始顯形。這種最古老的生命與生物環(huán)境間存在著各種形態(tài)的關(guān)系，比如自生固氮菌與纖維分解細(xì)菌的互生關(guān)系；真菌與藍(lán)細(xì)菌結(jié)合形成地衣的共生關(guān)系；各種植物病原菌與宿主植物間的寄生關(guān)系；抗生素產(chǎn)生菌與敏感微生物間的相克、敵對(duì)的拮抗關(guān)系，等等。由于微生物的微觀性以及研究手段的限制，人類至今發(fā)現(xiàn)的微生物種類只占自然界存在的很小一部分。

人類生存與繁育必須適應(yīng)外在的大生態(tài)環(huán)境和內(nèi)在的微生態(tài)環(huán)境。在長(zhǎng)期進(jìn)化過程中，正常微生物與人體動(dòng)態(tài)的生理性組合形成了人體內(nèi)環(huán)境的微生態(tài)平衡，共同維護(hù)機(jī)體局部?jī)?nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。人類的生存須臾離不開微生物，微生物與人類早已結(jié)成了某種共生、互生關(guān)系，它們幫助人類消化食物并提供人體必須的維生素，清除人體內(nèi)的垃圾，參與生命的進(jìn)程的演進(jìn)。因此，腸道微生物基因組被認(rèn)為是人類的第二基因組。

生活中，人類對(duì)部分有益微生物的利用早已駕輕就熟，人類利用它們制作面包、饅頭、啤酒、酸奶、干酪、腐乳、調(diào)味品（味精）等食物。而在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)方面，1928年，英國(guó)細(xì)菌學(xué)家亞歷山大?弗萊明從青霉菌抑制其他細(xì)菌的生長(zhǎng)中發(fā)現(xiàn)了青霉素。此后，大量抗生素從放線菌等的代謝產(chǎn)物中篩選出來，而將病原微生物及其代謝產(chǎn)物經(jīng)過減毒、滅活或利用基因工程等方法制成疫苗，則使人類在疾病的預(yù)防和治療領(lǐng)域向前邁進(jìn)了一大步。

第5篇：海洋微生物研究范文

大山里走出來的生物學(xué)家

1957年3月出生于房縣城關(guān)鎮(zhèn)的鄧子新，從貧困山區(qū)的農(nóng)家孩子到名牌大學(xué)的教授，從農(nóng)村青年到蜚聲海內(nèi)外的分子生物學(xué)專家，鄧子新以他的勤奮和執(zhí)著，走出了一條自強(qiáng)不息、勇攀高峰的成功之路。

1977年恢復(fù)高考，鄧子新以優(yōu)異的成績(jī)考入華中農(nóng)學(xué)院，成為生化系微生物專業(yè)的大學(xué)生。1982年，鄧子新入了黨，并以優(yōu)異成績(jī)畢業(yè)。后經(jīng)人推薦，他拜師在世界鏈霉菌遺傳系研究中心霍普伍德先生的門下。鄧子新在英國(guó)沒有辜負(fù)祖國(guó)、老師對(duì)他的期望，發(fā)現(xiàn)了鏈霉菌啟動(dòng)子在大腸桿菌中能起作用，揭示了鏈霉菌異源基因表達(dá)和調(diào)節(jié)的新內(nèi)容，贏得霍普伍德先生的信任和欣賞，破例讓他立即到東英大學(xué)注冊(cè)，提前轉(zhuǎn)攻博士學(xué)位。鄧子新只用三年半時(shí)間，完成了別人六年才能完成的學(xué)業(yè)。1987年5月，他順利通過博士論文答辨，戴上了英國(guó)皇家博士帽。

1988年5月，鄧子新攜妻子一起回到祖國(guó)。回國(guó)后，他結(jié)合國(guó)內(nèi)的實(shí)際情況，在重視和強(qiáng)化自己基礎(chǔ)研究能力的前提下，重點(diǎn)開展了應(yīng)用基礎(chǔ)性研究，中心課題是絲狀細(xì)菌鏈霉菌抗生素生物合成的遺傳學(xué)，但他們的研究進(jìn)行得很不順利。

鄧子新早在英國(guó)時(shí)就對(duì)分子生物學(xué)很感興趣，并在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)一些細(xì)菌的DNA發(fā)生了降解，而另一些細(xì)菌的DNA則不降解。整個(gè)DNA的提取、電泳等過程都是一個(gè)人操作的，在同樣的環(huán)境、操作方法和實(shí)驗(yàn)條件下，為什么不同生物來源的DNA會(huì)出現(xiàn)降解特性完全相反的差異呢？他很快發(fā)現(xiàn)，自己的新發(fā)現(xiàn)得不到同行的認(rèn)可，一方面由于解答質(zhì)疑總要花上一年半載，另一方面太新的想法容易被人看成是在“忽悠”經(jīng)費(fèi)，所以往往申請(qǐng)了也白搭。

鄧子新還是個(gè)多面手，在微生物分子遺傳學(xué)、抗生素藥物代謝工程和化學(xué)生物學(xué)領(lǐng)域，發(fā)展了一系列重要抗生素產(chǎn)生菌的體內(nèi)外分子操作技術(shù)，設(shè)計(jì)了一系列新抗衍生物，取得了一批抗生素基因簇或其藥物衍生化合物的專利。雖然這些工作使他陸續(xù)獲得了不少經(jīng)費(fèi)支持，但他一直“癡心”的這個(gè)DNA降解之謎卻得不到經(jīng)費(fèi)支持，不得已，他就從自己的其他項(xiàng)目“借用”資金，國(guó)內(nèi)做不成的實(shí)驗(yàn)，就通過國(guó)際合作來解決。

1997年，鄧子新和同事已經(jīng)將有關(guān)基因分離出來，分析結(jié)果顯示，這些基因編碼的蛋白質(zhì)與硫有關(guān)。但當(dāng)時(shí)他們第一次拿到DNA上存在硫修飾的證據(jù)，那時(shí)還沒有遺傳學(xué)、生物化學(xué)、尤其是沒有化學(xué)分析的最終證據(jù)，難以服眾。

2000年，上海交通大學(xué)創(chuàng)辦Bio-X生命科學(xué)研究中心，鄧子新在此中心組建了微生物遺傳學(xué)團(tuán)隊(duì)，并從武漢來到了上海。交大看重他們的研究，給他們提供了較好的工作條件和啟動(dòng)經(jīng)費(fèi)，這無(wú)疑是項(xiàng)目得以順利展開的最好催化劑。

2003年，他著手申請(qǐng)國(guó)家自然科學(xué)基金委的重點(diǎn)項(xiàng)目，然而答辯沒有通過，說明認(rèn)可的程度很低，但基金委認(rèn)為這是一個(gè)有潛力的項(xiàng)目，因此以提供基金委生命科學(xué)部主任基金的方式給了他一筆30萬(wàn)元的資助。這是在非共識(shí)的情況下得到的經(jīng)費(fèi)，鄧子新很感動(dòng)，因?yàn)檫@畢竟是對(duì)他挑戰(zhàn)常規(guī)的一種鼓勵(lì)。

DNA骨架上第一種生理修飾之謎被破解

2007年，鄧子新與其科研團(tuán)隊(duì)在這個(gè)原創(chuàng)性新領(lǐng)域不斷努力，有一種被用作藥物的DNA修飾物，原本一直是科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中合成的，現(xiàn)在，中美科學(xué)家共同發(fā)現(xiàn)，原來細(xì)菌早就會(huì)干這件事——5種酶合力，能將硫摻入到DNA骨架中。這種被稱為磷硫酰化的DNA修飾，是迄今在天然DNA骨架上發(fā)現(xiàn)的第一種生理修飾。

鄧子新領(lǐng)銜的實(shí)驗(yàn)室與美國(guó)麻省理工學(xué)院合作，成功解析DNA硫修飾精細(xì)化學(xué)結(jié)構(gòu)為“R-構(gòu)象的磷硫酰”的研究成果《細(xì)菌DNA大分子上的磷硫酰化》，發(fā)表在《自然》系列之《化學(xué)生物學(xué)》網(wǎng)絡(luò)版上。這是迄今為止在天然DNA骨架上發(fā)現(xiàn)的第一種生理修飾。

“這一發(fā)現(xiàn)，再次證明大自然蘊(yùn)含無(wú)窮神秘，人類會(huì)做的事情，它早就會(huì)做了。”鄧子新表示，天然DNA骨架上磷硫酰化的發(fā)現(xiàn)無(wú)疑構(gòu)成了對(duì)DNA結(jié)構(gòu)又一新的補(bǔ)充，如同甲基化的修飾導(dǎo)致了一系列新的發(fā)現(xiàn)一樣，DNA磷硫酰化的發(fā)現(xiàn)將產(chǎn)生分子生物學(xué)領(lǐng)域新的“信息”流，并打開一個(gè)新的學(xué)科領(lǐng)域。

有關(guān)專家認(rèn)為，這個(gè)新領(lǐng)域剛剛打開，眾多研究?jī)?nèi)容的延伸可能形成一系列新的跨越不同學(xué)科的研究生長(zhǎng)點(diǎn)。比如透過DNA磷硫酰化修飾找到全新功能的核酸酶，用細(xì)菌來合成磷硫酰化寡核苷酸用于生物化學(xué)和基因治療等，都將具有重大的生物學(xué)或生物工程學(xué)意義。

期待陸地海洋領(lǐng)域?qū)W者一同“下海”

“陸地微生物的多樣性成為天然藥物的第一寶庫(kù)，那么海洋就是生物多樣性的第二寶庫(kù)。”中科院院士鄧子新如是說。“共生是海洋低等生物繁衍和生存的保障。”

隨著探索和研究的進(jìn)行，越來越多的化學(xué)和生物證據(jù)提示，海洋低等生物中分離的天然產(chǎn)物其實(shí)是由共生微生物直接或間接產(chǎn)生的。“我們甚至可以這樣說，與海洋低等生物共生的微生物，才是許多海洋藥源天然產(chǎn)物的真正制造者。藥物產(chǎn)生是生物共生的需求，也是人類資源的外延。如果能夠從海洋共生微生物入手，找到或克隆出相關(guān)化合物的生物基因簇，那么就可以解決藥源限制的瓶頸問題，從而促進(jìn)海洋藥物的發(fā)展。”

我國(guó)的海洋共生體研究及海洋藥物研發(fā)還處在初級(jí)階段，存在著很多的不足和限制。對(duì)此，鄧子新認(rèn)為，應(yīng)該鼓勵(lì)陸地微生物學(xué)和化學(xué)生物學(xué)家“下海”，加強(qiáng)對(duì)海洋共生微生物代謝產(chǎn)物和功能基因簇的克隆。針對(duì)樣品采集過程中各自為政、重復(fù)研究而造成資源浪費(fèi)甚至破壞的情況，鄧子新建議，“強(qiáng)化海洋生物采集技術(shù)與設(shè)備的投入，提高采集效率，同時(shí)統(tǒng)籌規(guī)劃樣品采集的利用和保護(hù)，加強(qiáng)相互協(xié)同，并且借鑒陸地微生物，如放線菌的研究經(jīng)驗(yàn)，優(yōu)化和完善整個(gè)體系的研究”。

由于99.9%以上的共生微生物還不能被分離培養(yǎng)，同時(shí)海洋微生物都是未經(jīng)馴化的野生菌，因此藥源制備非常費(fèi)力，難以規(guī)模發(fā)酵。對(duì)于野生型微生物的特點(diǎn)，鄧子新也有獨(dú)特的理解，他認(rèn)為，可以優(yōu)化培養(yǎng)裝置、發(fā)酵與代謝調(diào)控技術(shù)，或者利用分子生物學(xué)技術(shù)，將其“馴化”為易于遺傳操作、發(fā)酵性能良好的微生物藥物工業(yè)產(chǎn)生菌。

目前我國(guó)從事海洋藥物研發(fā)的單位非常有限，主要集中在北京、上海、廣州、青島等幾個(gè)城市。鄧子新表示，期待國(guó)內(nèi)外陸地和海洋領(lǐng)域的學(xué)者能夠共同加入，利用學(xué)科交叉的優(yōu)勢(shì)，協(xié)同作戰(zhàn)，共同促進(jìn)我國(guó)海洋藥物的進(jìn)一步發(fā)展。

近幾年來，我國(guó)在抗生素藥物基礎(chǔ)研究方面的優(yōu)勢(shì)不斷增強(qiáng)，研究機(jī)構(gòu)有高等院校、科研院所，覆蓋面非常寬，研究的跨度也很大。抗生素產(chǎn)業(yè)涉及到各個(gè)部門，從學(xué)科來講涉及到上中下游，從產(chǎn)業(yè)來講，企業(yè)也有強(qiáng)烈的愿望。政府、科研機(jī)構(gòu)希望通過各種不同的機(jī)制能夠推動(dòng)基礎(chǔ)研究和產(chǎn)業(yè)發(fā)生互動(dòng)。任何一個(gè)研究機(jī)構(gòu)在目前的情況下都很難包打天下，從原始資源一直做到優(yōu)產(chǎn)資源，所以我們希望資源與技術(shù)對(duì)接，基礎(chǔ)與產(chǎn)業(yè)互動(dòng)。在基礎(chǔ)研究方面，通過國(guó)家建立的科研平臺(tái)形成強(qiáng)有力的科研積累，研究人員與企業(yè)共同在生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)需求，通過資金投入、項(xiàng)目管理和科技政策的制定等等，促進(jìn)有用資源的產(chǎn)業(yè)化。

第6篇：海洋微生物研究范文

關(guān)鍵詞：降解；海藻酸鈉；固定化；鞘氨醇單胞菌；COD

中圖分類號(hào)：X712文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：0439－8114（2011）10－1975-05

Study on the COD Degradation of Cultured Seawater in Liangyungang by Sodium Alginate Immobilized Sphingom onas

CHEN Wen－bina，b，YIN Leib，MA Wei－xingb，XU Xing－youb，KONG Junb

（a． Jiangsu Institute of Marine Resources； b．College of Chemical Engineering，Huaihai Institute of Technology，

Lianyungang 222005， Jiangsu， China）

Abstract： Using pure bacteria to culture new thalli could eliminate the influence of other bacteria． The optimum degradation condition of sodium alginate immobilized Sphingom onas pellet to COD degradation was explored through the orthogonal experiment， and the influence of several single factors to the sodium alginate immobilized Sphingom onas pellet to COD degradation， including time， temperature， pH value， the degradation reagent dosage and the speed of the shaker were discussed． It was found that the microorganisms showed high degradation activity only by means of a certain vector during the process of COD degradation． Dynamics research indicated that among the several methods of the COD degradation， micro－organisms embedding had many advantages such as simple operation， obvious effect， less pollution， low cost， etc．

Key words： degradation； sodium alginate； immobilization； Sphingom onas； COD

連云港近海海域污水、廢渣、廢油和化學(xué)物質(zhì)源源不斷地流入大海以及海水養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展使得海水水質(zhì)惡化，赤潮等海水變質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)生讓社會(huì)認(rèn)識(shí)到海水修復(fù)技術(shù)的重要性。海水修復(fù)技術(shù)有物理修復(fù)法、化學(xué)修復(fù)法和生物修復(fù)法等［1］。化學(xué)修復(fù)法由于投加化學(xué)試劑，因此費(fèi)用高且易產(chǎn)生二次污染［2］。物理修復(fù)法易于操作，處理效果明顯，但往往治標(biāo)不治本［2］。微生物固定化修復(fù)技術(shù)的主要特點(diǎn)是對(duì)完整的微生物細(xì)胞進(jìn)行固定，可避免人為破壞生物酶的活性和生化反應(yīng)的穩(wěn)定性，可提高單位體積水體內(nèi)微生物細(xì)胞密度，并可加快細(xì)胞的流動(dòng)速率，能有效地解決污染環(huán)境修復(fù)問題［3］。固定化后的微生物能長(zhǎng)期保持活性，固定化顆粒可重復(fù)使用，節(jié)省投資，固定化細(xì)胞顆粒的微環(huán)境有利于屏蔽土著菌、噬菌體和毒性物質(zhì)對(duì)微生物體的惡性競(jìng)爭(zhēng)、吞噬和毒害，使其在復(fù)雜環(huán)境中和激烈的操作條件下可穩(wěn)定地發(fā)揮高效性能［4］。將固定化細(xì)胞顆粒直接投加到其中，操作簡(jiǎn)單，不產(chǎn)生二次污染，節(jié)省投資，簡(jiǎn)化流程［5］。而有關(guān)海水養(yǎng)殖環(huán)境生物修復(fù)技術(shù)的研究，國(guó)內(nèi)外剛剛起步，微生物修復(fù)是當(dāng)前污染環(huán)境生物修復(fù)的主要形式。于偉君［6］等研究表明光合細(xì)菌能降低蝦池水中有害物質(zhì)、氨氮的含量，對(duì)改善蝦池生態(tài)環(huán)境有明顯的效果。莫照蘭等［7］在實(shí)驗(yàn)室條件下篩選到對(duì)蝦池富營(yíng)養(yǎng)有機(jī)物具有較高降解性能的細(xì)菌，包括弧屬、假單胞屬、發(fā)光桿菌屬等，試驗(yàn)結(jié)果表明這些細(xì)菌對(duì)消化蝦池殘餌、糞便的處理效果很明顯。研究從海洋底泥中篩選出的鞘氨醇單胞菌菌株RB2256使用海藻酸鈉固定后對(duì)污染的養(yǎng)殖海水進(jìn)行生物修復(fù)，對(duì)海水中的COD進(jìn)行降解，通過單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得出COD的最佳降解條件和各單因素對(duì)COD降解影響的大小，可為污染海水的生物修復(fù)提供理論依據(jù)和實(shí)踐參考。

1材料與方法

1．1主要儀器與試劑

WFJ－7200型可見分光光度計(jì)［尤尼柯（上海）儀器有限公司］；TDL－4飛鴿系列離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；SW－CJ－1D型無(wú)菌操作臺(tái)（蘇州凈化設(shè)備有限公司）；pHSJ－5型實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)（上海樹立儀器儀表有限公司）；SHP－180生化培養(yǎng)箱（上海雷磁儀器廠）；HZQ－QX型全溫振蕩器（上海實(shí)驗(yàn)儀器總廠）；立式壓力蒸汽滅菌器（哈爾濱東聯(lián)電子技術(shù)有限公司）。

氯化鈣溶液：20 mg／L，稱取20 g氯化鈣溶于水中，移入1 000 mL容量瓶?jī)?nèi)，稀釋至標(biāo)線，搖勻。

1．2海藻酸鈉固定化鞘氨醇單細(xì)胞小球的制備

試驗(yàn)以連云港贛榆縣某養(yǎng)殖場(chǎng)海水為樣品，此海水樣的初始COD濃度為20．50 mg／L。

1）配制2％（質(zhì)量體積分?jǐn)?shù)）海藻酸鈉－鞘氨醇單胞菌混合液（1 g海藻酸鈉加入50 mL培養(yǎng)好的菌液）。

2）用注射器吸取海藻酸鈉－鞘氨醇單胞菌混合液，慢慢加入CaCl2溶液中，老化4 h。

3）傾去CaCl2溶液，用去離子水洗滌海藻酸鈉固定化鞘氨醇單胞菌小球至少3次（以洗滌液中不含Ca2＋為準(zhǔn)）。

1．3試驗(yàn)方法

1．3．1正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)設(shè)計(jì)有溫度、小球質(zhì)量、pH值、時(shí)間4個(gè)因素，分別記為A、B、C、D，每個(gè)因素設(shè)4個(gè)水平，采用4因素4水平的正交表將試驗(yàn)分為16個(gè)處理組，其中A1． 37 ℃、A2．30 ℃、A3．20 ℃、A4．10 ℃；B1．0．9 g、 B2．1．0 g、 B3．1．1 g、 B4． 1．2 g；C1． pH值4、C2． pH值5、C3． pH值6、C4． pH值7；D1． 90 min、D2．100 min、D3．110 min、D4．120 min，每處理3次重復(fù)。海水樣品為10 mL。

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1．3．2單因素試驗(yàn)分別考察了溫度、小球質(zhì)量、pH值、時(shí)間、搖床轉(zhuǎn)速對(duì)海藻酸鈉固定化鞘氨醇單胞菌小球降解COD的影響。

1．3．3比較試驗(yàn)考察了鞘氨醇單胞菌包埋與否對(duì)COD降解的影響。

1．3．4試驗(yàn)步驟用所取海水水樣調(diào)節(jié)不同pH值，加入降解劑海藻酸鈉固定化鞘氨醇單胞菌小球，至上述A因素中不同溫度的搖床中，振蕩D因素中的不同時(shí)間，待振蕩時(shí)間結(jié)束，過濾，測(cè)降解后海水中的COD。

2結(jié)果與分析

2．1正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

由測(cè)得的降解后海水COD的值計(jì)算出降解劑的降解量和降解率，其數(shù)據(jù)見表1。由表1可以看出，降解量中極差最大的是C，其次是D、A、B，說明pH值對(duì)降解量的影響最大；再得出降解率中的極差大小與降解量的順序一致，也是C＞D＞A＞B，說明pH值對(duì)降解率的影響最大。吸附率的方差分析如表2。由表2可知，因素A、C、D對(duì)吸附率的影響極顯著，結(jié)合表1各因素對(duì)吸附率影響的主次順序?yàn)镃＞D＞A＞B，則最優(yōu)方案為C3D1A1B1，即在pH值為6，振蕩90 min，37℃，小球質(zhì)量為0．9 g時(shí)吸附效果最佳。吸附量的方差分析如表3。由表3可知，因素A、C、D對(duì)吸附量的影響極顯著，結(jié)合表1各因素對(duì)吸附量影響的主次順序C＞D＞A＞B，則最優(yōu)方案為C3D1A1B4，即在pH值為6，振蕩90 min，37℃，小球質(zhì)量1．2 g時(shí)吸附效果最佳。

2．2 單因素試驗(yàn)結(jié)果分析

2．2．1時(shí)間、溫度與降解量之間的關(guān)系試驗(yàn)中時(shí)間試驗(yàn)擬定靜置與振蕩兩種情況，取5個(gè)25 mL錐形瓶向其中加10 mL海水，再向其中加入1．0 g降解劑，在37℃水浴中不同時(shí)間測(cè)COD，其結(jié)果見圖1。從圖1中看出，兩種情況下以振蕩時(shí)降解效果最佳，主要是由于振蕩時(shí)整個(gè)溶液內(nèi)還原性物質(zhì)是均勻分布的，降解速度均勻；靜置時(shí)小球降解還原性物質(zhì)是呈局部狀態(tài)的，速度時(shí)快時(shí)慢。開始時(shí)降解速度較快，接下來降解速度相對(duì)變慢，到最后還出現(xiàn)降解量下降的現(xiàn)象。這主要是由于起初小球內(nèi)部積累的還原性物質(zhì)濃度較低，隨時(shí)間變化，小球內(nèi)部還原性物質(zhì)的濃度增大，使降解速率減小［8］，當(dāng)降解量達(dá)到最大后，小球內(nèi)部的還原性物質(zhì)被解析出來，降解量出現(xiàn)下降的現(xiàn)象。由圖2可以看出，在相同的時(shí)間內(nèi)，溫度越高，降解量就越大，這主要是由于降解反應(yīng)是一個(gè)吸熱過程，溫度越高，越有利于降解的進(jìn)行。但是超過一定溫度后，降解效果變差，主要是由于微生物的活性是在一定溫度下表現(xiàn)出來的，超過或低于此溫度酶的活性降低，小球的降解率性能下降［9，10］，降解效果達(dá)不到最佳。

2．2．2降解劑量、pH值對(duì)降解性能的影響由圖3可以看出，增加降解劑的量可以提高降解性能，但加入過多也會(huì)降低降解性能。原因是由于降解劑的解析作用；另一方面是由于降解體系中溶質(zhì)與溶劑相互作用，從而使降解性能下降［5］。

從圖4中可以看出，當(dāng)pH值為7左右時(shí)降解效果較佳。隨著pH值的增大，降解性能呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)，這可能是由于在較強(qiáng)酸的條件下，H＋的濃度較大，結(jié)合了細(xì)菌表面的負(fù)電荷，使降解劑表面的負(fù)電荷減少，從而使其降解還原性物質(zhì)的能力減小，因此其降解性能也差。另外，微生物只有在最佳pH值下，其體內(nèi)的酶活性最大，pH值或高或低都會(huì)影響酶的活性，因此不在最佳pH值下時(shí)，酶的活性降低，降解性能也會(huì)下降［11，12］。

2．2．3搖床轉(zhuǎn)速、不同生長(zhǎng)時(shí)期細(xì)菌對(duì)降解性能的影響由圖5看出，隨轉(zhuǎn)速增加，降解量和降解率先增加后減少，因?yàn)楦淖冝D(zhuǎn)速影響溶氧和水中微生物的接觸情況。低轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致供氧不足，限制微生物對(duì)還原性物質(zhì)的去除，使水與微生物不能充分接觸；提高轉(zhuǎn)速會(huì)導(dǎo)致微生物之間的摩擦增加，造成微生物磨損，不易降解還原性物質(zhì)［13］。

由圖6可知，培養(yǎng)24 h的微生物做成的小球的降解量與降解率最大。這是由于培養(yǎng)24 h的微生物正處于活性最強(qiáng)的對(duì)數(shù)期，而選用的其他培養(yǎng)時(shí)間的微生物處于微生物生長(zhǎng)繁殖的其他3個(gè)時(shí)期，其活性不如對(duì)數(shù)期，因此，選用培養(yǎng)24 h的微生物做成小球的降解量與降解率比選用其他培養(yǎng)時(shí)間的大［10］。

由此可見，對(duì)COD降解起主要作用的還是微生物，海藻酸鈉作為一種天然高分子物質(zhì)具有生物降解性和生物相容性，由于其結(jié)構(gòu)中含有降解性官能團(tuán)，其對(duì)COD降解起一定的作用［14］。微生物降解COD的機(jī)理可能分為兩個(gè)階段：第一階段與代謝無(wú)關(guān)，為生物降解過程，在此過程中，水樣中的還原性物質(zhì)可能通過配位、螯合、離子交換、物理降解及微沉淀等作用中的一種或幾種復(fù)合至細(xì)胞表面。在此階段中微生物的作用較快；第二階段為生物累積過程，在此階段中還原性物質(zhì)被運(yùn)送至細(xì)胞內(nèi)。生物累積過程和細(xì)胞代謝直接相關(guān)［14，15］。

綜上所述，在37℃、1．0 g降解劑、pH值為7左右、振蕩時(shí)間90 min、搖床轉(zhuǎn)速115 r／min時(shí)，效果較佳。達(dá)到國(guó)家規(guī)定海水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，符合養(yǎng)殖海水標(biāo)準(zhǔn)（清潔海水COD≤2 mg／L，較清潔海水COD≤3 mg／L，輕微污染海水COD≤4 mg／L，中度污染海水COD≤5 mg／L）。

3結(jié)論

通過海藻酸鈉固定化鞘氨醇單胞菌對(duì)海水COD降解的試驗(yàn)，在搖床轉(zhuǎn)速、溫度、pH值、降解劑質(zhì)量因素中，pH值對(duì)海水COD降解的影響最大。其中，溫度是一個(gè)較主要的因素。由于降解反應(yīng)是一個(gè)化學(xué)過程，所以降解量和降解率會(huì)隨著溫度的升高而增大；pH值同樣也是一個(gè)影響因素，試驗(yàn)中降解量和降解率隨著pH值的升高先升后降，一般pH值為7左右，降解效果較佳；培養(yǎng)24 h的微生物做成的小球降解效果最好。處理后的海水達(dá)到國(guó)家規(guī)定海水質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)中的二類海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，符合養(yǎng)殖海水標(biāo)準(zhǔn)。

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第7篇：海洋微生物研究范文

關(guān)鍵詞 海洋生物技術(shù)

發(fā)展展望

近10年來，由于海洋在沿海國(guó)家可持續(xù)發(fā)展中的戰(zhàn)略地位日益突出，以及人類對(duì)海洋環(huán)境特殊性和海洋生物多樣性特征的認(rèn)識(shí)不斷深入，海洋生物資源多層面的開發(fā)利用極大地促進(jìn)了海洋生物技術(shù)研究與應(yīng)用的迅速發(fā)展。1989年首屆國(guó)際海洋生物技術(shù)大會(huì)（以下簡(jiǎn)稱MPS大會(huì)）在日本召開時(shí)僅有幾十人參加，而1997年第四屆IMBC大會(huì)在意大利召開時(shí)參加入數(shù)達(dá)1000多人。現(xiàn)在IMBC會(huì)議已成為全球海洋生物技術(shù)發(fā)展的重要標(biāo)志，出現(xiàn)了火紅的局面。《IMBC 2000》在澳大利亞剛剛開過，《IMBC 2003》的籌備工作在日本已經(jīng)開始，以色列為了舉辦們《IMBC 2006》早早作了宣傳，并爭(zhēng)到了舉辦權(quán)。每3年一屆的IMBC不僅吸引了眾多高水平的專家學(xué)者前往展示與交流研究成果，探討新的研究發(fā)展方向，同時(shí)也極大地推動(dòng)了區(qū)域海洋生物技術(shù)研究的發(fā)展進(jìn)程。在各大洲，先后成立了區(qū)域性學(xué)術(shù)交流組織，如亞太海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)、歐洲海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)和泛美海洋生物技術(shù)協(xié)會(huì)等。各國(guó)還組建了一批研究中心，其中比較著名的為美國(guó)馬里蘭大學(xué)海洋生物技術(shù)中心、加州大學(xué)圣地亞哥分校海洋生物技術(shù)和環(huán)境中心，康州大學(xué)海洋生物技術(shù)中心，挪威貝爾根大學(xué)海洋分子生物學(xué)國(guó)際研究中心和日本海洋生物技術(shù)研究所等。這些學(xué)術(shù)組織或研究中心不斷舉辦各種專題研討會(huì)或工作組會(huì)議研究討論富有區(qū)域特色的海洋生物技術(shù)問題。1998年在歐洲海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)、日本海洋生物技術(shù)學(xué)會(huì)和泛美海洋生物技術(shù)協(xié)會(huì)的支持下，原《海洋生物技術(shù)雜志》與《分子海洋生物學(xué)和生物技術(shù)》合刊為《海洋生物技術(shù)》學(xué)報(bào)（以下簡(jiǎn)稱MB T），現(xiàn)在它已成為一份具有權(quán)威性的國(guó)際刊物。海洋生物技術(shù)作為一個(gè)新的學(xué)科領(lǐng)域已明確被定義為“海洋生命的分子生物學(xué)如細(xì)胞生物學(xué)及其它的技術(shù)應(yīng)用”。

為了適應(yīng)這種快速發(fā)展的形勢(shì)，美國(guó)、日本、澳大利亞等發(fā)達(dá)國(guó)家先后制定了國(guó)家發(fā)展計(jì)劃，把海洋生物技術(shù)研究確定為21世紀(jì)優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。1996年，中國(guó)也不失時(shí)機(jī)地將海洋生物技術(shù)納入國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃），為今后的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。不言而喻，迄今海洋生物技術(shù)不僅成為海洋科學(xué)與生物技術(shù)交叉發(fā)展起來的全新研究領(lǐng)域，同時(shí)，也是21世紀(jì)世界各國(guó)科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要內(nèi)容并將顯示出強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭和巨大應(yīng)用潛力。

1．發(fā)展特點(diǎn)

表1和表2列出的資料大體反映了當(dāng)前海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的主要特點(diǎn)。

1.1加強(qiáng)基礎(chǔ)生物學(xué)研究是促進(jìn)海洋生物技術(shù)研究發(fā)展的重要基石

海洋生物技術(shù)涉及到海洋生物的分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、發(fā)育生物學(xué)、生殖生物學(xué)、遺傳學(xué)、生物化學(xué)、微生物學(xué)，乃至生物多樣性和海洋生態(tài)學(xué)等廣泛內(nèi)容，為了使其發(fā)展有一個(gè)堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，研究者非常重視相關(guān)的基礎(chǔ)研究。在《IMBC 2000》會(huì)議期間，當(dāng)本文作者詢問一位資深的與會(huì)者：本次會(huì)議的主要進(jìn)步是什么？他毫不猶豫的回答：分子生物學(xué)水平的研究成果增多了。事實(shí)確實(shí)如此。近期的研究成果統(tǒng)計(jì)表明，海洋生物技術(shù)的基礎(chǔ)研究更側(cè)重于分子水平的研究，如基因表達(dá)、分子克隆、基因組學(xué)、分子標(biāo)記、海洋生物分子、物質(zhì)活性及其化合物等。這些具有導(dǎo)向性的基礎(chǔ)研究，對(duì)今后的發(fā)展將有重要影。

1.2推動(dòng)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)是海洋生物技術(shù)應(yīng)用的主要方面

目前，應(yīng)用海洋生物技術(shù)推動(dòng)海洋產(chǎn)業(yè)發(fā)展主要聚焦在水產(chǎn)養(yǎng)殖和海洋天然產(chǎn)物開發(fā)兩個(gè)方面，這也是海洋生物技術(shù)研究發(fā)展勢(shì)頭強(qiáng)勁。充滿活力的原因所在。在水產(chǎn)養(yǎng)殖方面，提高重要養(yǎng)殖種類的繁殖、發(fā)育、生長(zhǎng)和健康狀況，特別是在培育品種的優(yōu)良性狀、提高抗病能力方面已取得令人鼓舞的進(jìn)步，如轉(zhuǎn)生長(zhǎng)激素基因魚的培育、貝類多倍體育苗、魚類和甲殼類性別控制、疾病檢測(cè)與防治、DNA疫苗和營(yíng)養(yǎng)增強(qiáng)等；在海洋天然產(chǎn)物開發(fā)方面，利用生物技術(shù)的最新原理和方法開發(fā)分離海洋生物的活性物質(zhì)、測(cè)定分子組成和結(jié)構(gòu)及生物合成方式、檢驗(yàn)生物活性等，已明顯地促進(jìn)了海洋新藥、酶、高分子材料、診斷試劑等新一代生物制品和化學(xué)品的產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。轉(zhuǎn)貼于

表1 近期IMBC大會(huì)研討的主要內(nèi)容

表2 近期IMBC大會(huì)和《Marine Biotechnology》學(xué)報(bào)論文統(tǒng)計(jì)表

1.3保證海洋環(huán)境可持續(xù)利用是海洋生物技術(shù)研究應(yīng)用的另一個(gè)重要方面

利用生物技術(shù)保護(hù)海洋環(huán)境、治理污染，使海洋生態(tài)系統(tǒng)生物生產(chǎn)過程更加有效是一個(gè)相對(duì)比較新的應(yīng)用發(fā)展領(lǐng)域，因此，無(wú)論是從技術(shù)開發(fā)，還是產(chǎn)業(yè)發(fā)展的角度看，它都有巨大的潛力有待挖掘出來。目前已涉及到的研究主要包括生物修復(fù)（如生物降解和富集、固定有毒物質(zhì)技術(shù)等）、防生物附著、生態(tài)毒理、環(huán)境適應(yīng)和共生等。有關(guān)國(guó)家把“生物修復(fù)”作為海洋生態(tài)環(huán)境保護(hù)及其產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要生物工程手段，美國(guó)和加拿大聯(lián)合制定了海洋環(huán)境生物修復(fù)計(jì)劃，推動(dòng)該技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展。

1.4與海洋生物技術(shù)發(fā)展有關(guān)的海洋政策始終是公眾關(guān)注的問題

其中海洋生物技術(shù)的發(fā)展策略、海洋生物技術(shù)的專利保護(hù)、海洋生物技術(shù)對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的重要性、轉(zhuǎn)基因種類的安全性及控制問題、海洋生物技術(shù)與生物多樣性關(guān)系以及海洋環(huán)境保護(hù)等方面的政策、法規(guī)的制定與實(shí)施倍受關(guān)注。

2. 重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域

當(dāng)前，國(guó)際海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)研究發(fā)展領(lǐng)域主要包括如下幾個(gè)方面：

2.1發(fā)育與生殖生物學(xué)基礎(chǔ)

弄清海洋生物胚胎發(fā)育、變態(tài)、成熟及繁殖各個(gè)環(huán)節(jié)的生理過程及其分子調(diào)控機(jī)理，不僅對(duì)于闡明海洋生物生長(zhǎng)、發(fā)育與生殖的分子調(diào)控規(guī)律具有重要科學(xué)意義，而且對(duì)于應(yīng)用生物技術(shù)手段，促進(jìn)某種生物的生長(zhǎng)發(fā)育及調(diào)控其生殖活動(dòng)，提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的質(zhì)量和產(chǎn)量具有重要應(yīng)用價(jià)值。因此，這方面的研究是近年來海洋生物技術(shù)領(lǐng)域的研究重點(diǎn)之一。主要包括：生長(zhǎng)激素、生長(zhǎng)因子、甲狀腺激素受體、促性腺激素、促性腺激素釋放激素、生長(zhǎng)一催乳激素、滲透壓調(diào)節(jié)激素、生殖抑制因子、卵母細(xì)胞最后成熟誘導(dǎo)因子、性別決定因子和性別特異基因等激素和調(diào)節(jié)因子的基因鑒定、克隆及表達(dá)分析，以及魚類胚胎于細(xì)胞培養(yǎng)及定向分化等。

2.2基因組學(xué)與基因轉(zhuǎn)移

隨著全球性基因組計(jì)劃尤其是人類基因組計(jì)劃的實(shí)施，各種生物的結(jié)構(gòu)基因組和功能基因組研究成為生命科學(xué)的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容，海洋生物的基因組研究，特別是功能基因組學(xué)研究自然成為海洋生物學(xué)工作者研究的新熱點(diǎn)。目前的研究重點(diǎn)是對(duì)有代表性的海洋生物（包括魚、蝦、貝及病原微生物和病毒）基因組進(jìn)行全序列測(cè)定，同時(shí)進(jìn)行特定功能基因，如藥物基因、酶基因、激素多肽基因、抗病基因和耐鹽基因等的克隆和功能分析。在此基礎(chǔ)上，基因轉(zhuǎn)移作為海洋生物遺傳改良、培育快速生長(zhǎng)和抗逆優(yōu)良品種的有效技術(shù)手段，已成為該領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)研究發(fā)展的重點(diǎn)。近幾年研究重點(diǎn)集中在目標(biāo)基因篩選，如抗病基因、胰島素樣生長(zhǎng)因子基因及綠色熒光蛋白基因等作為目標(biāo)基因；大批量、高效轉(zhuǎn)基因方法也是基因轉(zhuǎn)移研究的重點(diǎn)方面，除傳統(tǒng)的顯微注射法、基因槍法和攜帶法外，目前已發(fā)展了逆轉(zhuǎn)錄病毒介導(dǎo)法，電穿孔法，轉(zhuǎn)座子介導(dǎo)法及胚胎細(xì)胞介導(dǎo)法等。

2.3病原生物學(xué)與免疫

隨著海洋環(huán)境逐漸惡化和海水養(yǎng)殖的規(guī)模化發(fā)展，病害問題已成為制約世界海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展的瓶頸因子之一。開展病原生物（如細(xì)菌、病毒等）致病機(jī)理、傳播途徑及其與宿主之間相互作用的研究，是研制有效防治技術(shù)的基礎(chǔ)；同時(shí)，開展海水養(yǎng)殖生物分子免疫學(xué)和免疫遺傳學(xué)的研究，弄清海水魚、蝦、貝類的免疫機(jī)制對(duì)于培育抗病養(yǎng)殖品種、有效防治養(yǎng)殖病害的發(fā)生具有重要意義。因此，病原生物學(xué)與免疫已成為當(dāng)前海洋生物技術(shù)的重點(diǎn)研究領(lǐng)域之一，重點(diǎn)是病原微生物致病相關(guān)基因、海洋生物抗病相關(guān)基因的篩選、克隆，海洋無(wú)脊椎動(dòng)物細(xì)胞系的建立、海洋生物免疫機(jī)制的探討、DNA疫苗研制等。

2.4生物活性及其產(chǎn)物轉(zhuǎn)貼于

海洋生物活性物質(zhì)的分離與利用是當(dāng)今海洋生物技術(shù)的又一研究熱點(diǎn)。現(xiàn)人研究表明，各種海洋生物中都廣泛存在獨(dú)特的化合物，用來保護(hù)自己生存于海洋中。來自不同海洋生物的活性物質(zhì)在生物醫(yī)學(xué)及疾病防治上顯示出巨大的應(yīng)用潛力，如海綿是分離天然藥物的重要資源。另外，有一些海洋微生物具有耐高溫或低溫、耐高壓、耐高鹽和財(cái)?shù)蜖I(yíng)養(yǎng)的功能，研究開發(fā)利用這些具特殊功能的海洋極端生物可能獲得陸地上無(wú)法得到的新的天然產(chǎn)物，因而，對(duì)極端生物研究也成為近年來海洋生物技術(shù)研究的重點(diǎn)方面。這一領(lǐng)域的研究重點(diǎn)包括抗腫瘤藥物、工業(yè)酶及其它特殊用途酶類、極端微生物定功能基因的篩選、抗微生物活性物質(zhì)、抗生殖藥物、免疫增強(qiáng)物質(zhì)、抗氧化劑及產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)等。

2.5海洋環(huán)境生物技術(shù)

該領(lǐng)域的研究重點(diǎn)是海洋生物修復(fù)技術(shù)的開發(fā)與應(yīng)用。生物修復(fù)技術(shù)是比生物降解含義更為廣泛，又以生物降解為重點(diǎn)的海洋環(huán)境生物技術(shù)。其方法包括利用活有機(jī)體、或其制作產(chǎn)品降解污染物，減少毒性或轉(zhuǎn)化為無(wú)毒產(chǎn)品，富集和固定有毒物質(zhì)（包括重金屬等），大尺度的生物修復(fù)還包括生態(tài)系統(tǒng)中的生態(tài)調(diào)控等。應(yīng)用領(lǐng)域包括水產(chǎn)規(guī)模化養(yǎng)殖和工廠化養(yǎng)殖、石油污染、重金屬污染、城市排污以及海洋其他廢物（水）處理等。目前，微生物對(duì)環(huán)境反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)機(jī)制、降解過程的生化機(jī)理、生物傳感器、海洋微生物之間以及與其它生物之間的共生關(guān)系和互利機(jī)制，抗附著物質(zhì)的分離純化等是該領(lǐng)域的重要研究?jī)?nèi)容。

3.前沿領(lǐng)域的最新研究進(jìn)展

3.1發(fā)育與生殖調(diào)控

應(yīng)用GIH（性腺抑制激素）和GSH（性腺刺激激素）等激素調(diào)控甲殼類動(dòng)物成熟和繁殖的技術(shù)[1]，研究了甲狀腺激素在金紹生長(zhǎng)和發(fā)育中的調(diào)控作用，發(fā)現(xiàn)甲狀腺激素受體mRNA水平在大腦中最高，在肌肉中最低，而在肝、腎和鰓中表達(dá)水平中等，表明甲狀腺素受體在成體金銀腦中起著重要作用[1]，對(duì)海鞘的同源框（Homeobox）基因進(jìn)行了鑒定，分離到30個(gè)同源框基因[1]，建立了青鳉的同源框（Homeobox）基因[1]，建立了青鳉胚胎干細(xì)胞系并通過細(xì)胞移植獲得了嵌合體青鳉[1]，建立了虹鱒原始生殖細(xì)胞培養(yǎng)物并分離出Vasa基因[2]，進(jìn)行斑節(jié)對(duì)蝦生殖抑制激素的分離與鑒定[2]，應(yīng)用受體介導(dǎo)法篩選GnRH類似物，用于魚類繁殖[2]，建立了海綿細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)，用于進(jìn)行藥物篩選[2]，建立了將海膽胚胎作為研究基因表達(dá)的模式系統(tǒng)[2]，通過基因轉(zhuǎn)移開展了海膽胚胎工程的研究[2]，研究了人葡糖轉(zhuǎn)移酶和大鼠已糖激酶cDNA在虹鱒胚胎中的表達(dá)［3］，建立了通過細(xì)胞周期蛋白依賴的激酶活性測(cè)定海水魚苗細(xì)胞增殖速率的方法[3]，研究了幾丁質(zhì)酶基因在斑節(jié)對(duì)蝦蛻皮過程中的表達(dá)［4］，從海參分離出同源框基因，并進(jìn)行了序列的測(cè)定[4]。

3.2功能基因克隆

建立了牙鲆肝臟和脾臟mRN A的表達(dá)序列標(biāo)志，從深海一種耐壓細(xì)菌中分離到壓力調(diào)節(jié)的操縱子，從大西洋鮭分離到雌激素受體和甲狀腺素受體基因，從挪威對(duì)蝦中分離到性腺抑制激素基因[1]；將DNA微陣列技術(shù)在海綿細(xì)胞培養(yǎng)上進(jìn)行了應(yīng)用，構(gòu)建了班節(jié)對(duì)蝦遺傳連鎖圖譜，建立了海洋紅藻EST，從海星卵母細(xì)胞中分離出成熟蛋白酶體的催化亞基，初步表明硬骨頭魚類IGF－I原E一肽具有抗腫瘤作用[2]；構(gòu)建了海洋酵母De—baryomyces hansenii的質(zhì)粒載體，從鯉魚血清中分離純化出蛋白酶抑制劑，從蘭蟹血細(xì)胞中分離到一種抗菌肽樣物質(zhì)，從紅鮑分離到一種肌動(dòng)蛋白啟動(dòng)子，發(fā)現(xiàn)依賴于細(xì)胞周期的激酶活性可用作海洋魚類苗種細(xì)胞增殖的標(biāo)記，克隆和定序了鰻魚細(xì)胞色素P4501A cD－NA，通過基因轉(zhuǎn)移方法分析了鰻細(xì)胞色素P450IAI基因的啟動(dòng)子區(qū)域，分離和克隆了鰻細(xì)胞色素P450IAI基因，建立了適宜于溝紹遺傳作圖的多態(tài)性EST標(biāo)記，構(gòu)建了黃蓋鰈EST數(shù)據(jù)庫(kù)并鑒定出了一些新基因，建立了班節(jié)對(duì)蝦一些組織特異的EST標(biāo)志，從經(jīng)Hirame Rhabdovirus病毒感染的牙鲆淋巴細(xì)胞 EST中分離出596個(gè) cDNA克隆[3]；用PCR方法克隆出一種自體受精雌雄同體魚類的?一肌動(dòng)蛋白基因，從金鯛cDNA文庫(kù)中分離出多肽延伸因子EF－2CDNA克隆，在湖鱒基因組中發(fā)現(xiàn)了TC1樣轉(zhuǎn)座子元件[4]；鑒定和克隆出的基因包括：南美白對(duì)蝦抗菌肽基因、牡蠣變應(yīng)原（allergen）基因、大西洋鰻和大西洋鮭抗體基因、虹鱒Vasa基因、青鳉P53基因組基因、雙鞭毛藻類真核啟始因子5A基因、條紋鱸GtH（促性腺激素）受體cDNA、鮑肌動(dòng)蛋白基因、藍(lán)細(xì)菌丙酮酸激酶基因、鯉魚視紫紅質(zhì)基因調(diào)節(jié)系列以及牙鲆溶菌酶基因等［1—4］。

3.3基因轉(zhuǎn)移

分離克隆了大馬哈魚IGF基因及其啟動(dòng)子，并構(gòu)建了大馬哈魚IGF（胰島素樣生長(zhǎng)因子）基因表達(dá)載體[1]。通過核定位信號(hào)因子提高了外源基因轉(zhuǎn)移到斑馬魚卵的整合率[1]，建立了快速生長(zhǎng)的轉(zhuǎn)基因羅非魚品系并進(jìn)行了安全性評(píng)價(jià)；對(duì)轉(zhuǎn)基因羅非魚進(jìn)行了三倍體誘導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)三倍體轉(zhuǎn)基因羅非魚盡管生長(zhǎng)不如轉(zhuǎn)基因二倍體快，但優(yōu)于未轉(zhuǎn)基因的二倍體魚，同時(shí)，轉(zhuǎn)基因三倍體雌魚是完全不育的，因而具有推廣價(jià)值[2]；研究了超聲處理促進(jìn)外源DNA與金鯛結(jié)合的技術(shù)方法，將GFP作為細(xì)胞和生物中轉(zhuǎn)基因表達(dá)的指示劑；表明轉(zhuǎn)基因溝鯰比對(duì)照組生長(zhǎng)快33％，且轉(zhuǎn)基因魚逃避敵害的能力較差，因而可以釋放到自然界中，而不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成大的危害[3]；應(yīng)用GFP作為遺傳標(biāo)記研究了斑馬魚轉(zhuǎn)基因的條件優(yōu)化和表達(dá)效率[3]；在抗病基因工程育種方面，構(gòu)建了海洋生物抗菌肽及溶菌酶基因表達(dá)載體并進(jìn)行了基因轉(zhuǎn)移實(shí)驗(yàn)[2]；在轉(zhuǎn)基因研究的種類上，目前已從經(jīng)濟(jì)養(yǎng)殖魚類逐步擴(kuò)展到養(yǎng)殖蝦、貝類及某些觀賞魚類[2.3]。通過基因槍法將外源基因轉(zhuǎn)到虹鱒肌肉中獲得了穩(wěn)定表達(dá)[4]。

3.4分子標(biāo)記技術(shù)與遺傳多樣性

研究了將魚類基因內(nèi)含子作為遺傳多樣性評(píng)價(jià)指標(biāo)的可行性，應(yīng)用SSCP和定序的方法研究了大西洋和地中海幾種海洋生物的遺傳多樣性[1]。研究了南美白對(duì)蝦消化酶基因的多態(tài)性[1]；利用寄生性原生動(dòng)物和有毒甲藻基因組DNA的間隔區(qū)序列作標(biāo)記檢測(cè)環(huán)境水體中這些病原生物的污染程度，應(yīng)用18S和5.8 S核糖體RNA基因之間的第一個(gè)內(nèi)部間隔區(qū)(ITC—1)序列作標(biāo)記進(jìn)行甲殼類生物種間和種內(nèi)遺傳多樣性研究[2]；研究了斑節(jié)對(duì)蝦三個(gè)種群的線粒體DNA多態(tài)性，用PCR技術(shù)鑒定了夏威夷Gobioid苗的種類特異性。通過測(cè)定內(nèi)含子序列揭示了南美白對(duì)蝦的種內(nèi)遺傳多樣性，采用同功酶、微衛(wèi)星DNA及RAPD標(biāo)記對(duì)褐鱒不同種群的遺傳變異進(jìn)行了評(píng)價(jià)，在平魚鑒定并分離出12種微衛(wèi)星DNA，在美國(guó)加州魷魚上發(fā)現(xiàn)了高度可變的微衛(wèi)星DNA[3]；弄清了一種深水魚類（Gonostoma gracile）線粒體基因組的結(jié)構(gòu)，并發(fā)現(xiàn)了硬骨魚類 tRNA基因重組的首個(gè)實(shí)例，測(cè)定了具有重要商業(yè)價(jià)值的海水輪蟲的衛(wèi)星DNA序列，用RAPD技術(shù)在大鯪鲆和鰨魚篩選到微衛(wèi)星重復(fù)片段，從多毛環(huán)節(jié)動(dòng)物上分離出高度多態(tài)性的微衛(wèi)星DNA，用RAPD技術(shù)研究了泰國(guó)東部泥蟹的遺傳多樣性[3]；用AFLP方法分析了母性遺傳物質(zhì)在雌核發(fā)育條紋鱸基因組中的貢獻(xiàn)[4]。

3.5 DNA疫苗及疾病防治

構(gòu)建了抗魚類壞死病毒的 DNA疫苗[1]；開展了虹鱒IHNV DNA疫苗構(gòu)建及防病的研究，表明用編碼IHNV糖蛋白基因的DNA疫苗免疫虹鱒，誘導(dǎo)了非特異性免疫保護(hù)反應(yīng)，證明DNA免疫途徑在魚類上的可行性，從虹鱒細(xì)胞系中鑒定出經(jīng)干擾素可誘導(dǎo)的蛋白激酶[2]；建立了養(yǎng)殖對(duì)蝦病毒病原檢測(cè)的ELISA試劑盒，用PCR等分子生物學(xué)技術(shù)鑒定了蝦類的病毒性病原，將魚類的非特異性免疫指標(biāo)用于海洋環(huán)境監(jiān)控，研究了抗病基因轉(zhuǎn)移提高鯛科魚類抗病力的可行性，研究了蛤類唾液酸凝集素的抗菌防御反映[2]；研究了一種海洋生物多糖及其衍生物的抗病毒活性[3]；建立了測(cè)定牡蠣病原的PCR—ELISA方法[3]；研究了Latrunculin B毒素在紅海綿體內(nèi)的免疫定位[4]。

3.6生物活性物質(zhì)

從海藻中分離出新的抗氧化劑[1]，建立了大量生產(chǎn)生物活性化合物的海藻細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，建立了通過海綿細(xì)胞體外培養(yǎng)制備抗腫瘤化合物的方法[1]；從不同生物（如對(duì)蝦和細(xì)菌）中鑒定分離出抗微生物肽及其基因，從魚類水解產(chǎn)物中分離出可用作微生物生長(zhǎng)底物的活性物質(zhì)，海洋生物中存在的抗附著活性物質(zhì)，用血管生成抑制劑作為抗受孕劑，從蟹和蝦體內(nèi)提取免疫激活劑，從海洋藻類和藍(lán)細(xì)菌中純化光細(xì)菌致死化合物，海星抽提物在小鼠上表現(xiàn)出批精細(xì)胞形成的作用，從海洋植物Zostera marina分離出一種無(wú)毒的抗附著活性化合物，從海綿和海鞘抽提物分離出抗腫瘤化合物，開發(fā)了珊瑚變態(tài)天然誘導(dǎo)劑，從海膽中分離出一種抗氧化的新藥，在海洋雙鞭毛藻類植物中鑒定出長(zhǎng)碳鏈高度不飽和脂肪酸（C28），表明海洋真菌是分離抗微生物肽等生物活性化合物的理想來源[2]；發(fā)現(xiàn)海洋假單胞桿菌的硫酸多糖及其衍生物具有抗病毒活性，從硬殼蛤分離出谷光甘肽一S一轉(zhuǎn)移酶，從鯉血清中分離出絲氨酸蛋白酶抑制劑，從海綿中分離出氨激脯氨酸二肽酶，從一種珊瑚分離出具DNA酶樣活性的物質(zhì)，建立了開放式海綿養(yǎng)殖系統(tǒng)，為生物活性物質(zhì)的大量制備提供了充足的海綿原料[3]；從蝦肌水解產(chǎn)物中分離到抗氧化肽物質(zhì)[4]；從一種海洋細(xì)菌中分離純化出N一乙酸葡糖胺一6一磷酸脫乙酸酶[4]。

3.7生物修復(fù)、極端微生物及防附著

研究了轉(zhuǎn)重金屬硫蛋白基因藻類對(duì)海水環(huán)境中重金屬的吸附能力，表明明顯大于野生藻類[1]，研究了石油降解微生物在修復(fù)被石油污染的海水環(huán)境上的可療性及應(yīng)用潛力[1]；研究了海洋磁細(xì)菌在去除和回收海水環(huán)境中重金屬上的應(yīng)用潛力[1]；用Bacillus清除養(yǎng)魚場(chǎng)污水中的氮，用分子技術(shù)篩選作為海水養(yǎng)殖餌料的微藻，開發(fā)了六價(jià)鉻在生物修復(fù)上的應(yīng)用潛力，分離出耐冷的癸烷降解細(xì)菌，研究了海洋環(huán)境中多芳香化烴的微生物降解技術(shù)[2]；從噬鹽細(xì)菌分離出滲透壓調(diào)節(jié)基因，并生產(chǎn)了重組Ectoine（滲透壓調(diào)節(jié)因子），從2650米的深海分離到一種耐高溫的細(xì)菌，這種細(xì)菌可用來分離耐高溫和熱穩(wěn)定的酶，在耐高溫的archaea發(fā)現(xiàn)了D型氨基酸和無(wú)氧氨酸消旋酶，測(cè)定了3種海洋火球菌的基因組DNA序列，借助于CROSS／BLAST分析進(jìn)行了特定功能基因的篩選，從海底沉積物、海水和北冰洋收集了1000多種噬冷細(xì)菌，并從這些細(xì)菌中分離到多種冷適應(yīng)的酶[2]；建立了一種測(cè)定藤壺附著誘導(dǎo)物質(zhì)的簡(jiǎn)單方法，研究了Chlorophyta和共生細(xì)菌之間附著所必需的形態(tài)上相互作用，研究了珊瑚抗附著物質(zhì)（dterpene）類似物的抗附著和麻醉作用[3]；分析了海岸環(huán)境中污著的起始過程，并對(duì)沉積物和附著物的影響進(jìn)行了檢測(cè)[4]。

4．展望與建議

第8篇：海洋微生物研究范文

關(guān)鍵詞：解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens）；甘露聚糖；甘露聚糖酶

中圖分類號(hào)：TQ925+.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114（2013）13-3105-04

目前，在全球能源危機(jī)、糧食缺乏及環(huán)境保護(hù)越發(fā)重要的情況下，甘露聚糖酶在食品、造紙、印染、紡織等許多方面都具有重要作用[1-4]。β-甘露聚糖酶能特異性水解甘露糖類半纖維素，產(chǎn)生大量甘露寡糖和少量甘露糖[5]。該酶廣泛存在于植物、動(dòng)物、微生物中[6]，其中微生物來源的甘露聚糖酶具有易于大規(guī)模生產(chǎn)、來源穩(wěn)定、生產(chǎn)成本低等特點(diǎn)，因此，尋找發(fā)掘能夠產(chǎn)甘露聚糖酶的微生物資源備受人們關(guān)注。由于工業(yè)生產(chǎn)中要求所使用的甘露聚糖酶具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性、耐熱性及耐酸堿等特性，普通土壤環(huán)境下微生物產(chǎn)生的酶很難滿足這一要求。海洋尤其深海環(huán)境特殊，包括了高壓、低溫、高鹽、極端pH等，這一特殊環(huán)境中蘊(yùn)藏著大量的稀有微生物資源。由于深海微生物產(chǎn)生的酶往往具有耐高溫、耐高壓和耐鹽堿等特點(diǎn)[7]，在一些較為苛刻的工業(yè)環(huán)境中表現(xiàn)出極大的應(yīng)用價(jià)值。因此，從海洋微生物中發(fā)掘新的酶資源受到越來越多的關(guān)注。

本研究從海底淤泥中篩選到一株產(chǎn)甘露聚糖酶的海洋細(xì)菌，經(jīng)分子生物學(xué)鑒定該菌株為解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens），并初步研究了該菌株的最佳產(chǎn)酶條件，為進(jìn)一步利用該海洋菌株生產(chǎn)甘露聚糖酶奠定了基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 樣品與試劑 海底淤泥樣品取自廈門深海；Taq DNA聚合酶、PCR試劑、DNA Marker等均購(gòu)自寶生物工程（大連）有限公司；槐豆膠、低熔點(diǎn)瓊脂、蛋白胨和酵母粉購(gòu)自英國(guó)Oxoid公司；UNIQ-10柱式DNA膠回收試劑盒購(gòu)自上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司；其他試劑均為分析純。

1.1.2 培養(yǎng)基

1）選擇培養(yǎng)基。魔芋粉20.0 g，酵母膏20.0 g，NaCl 6.0 g， MgSO4·7H2O 1.0 g， KH2PO4 1.0 g，（NH4）2SO4 2.0 g，蒸餾水1 000.0 mL，pH 7.5。

2）種子培養(yǎng)基（LB培養(yǎng)基）。蛋白胨10.0 g，NaCl 10.0 g，酵母膏5.0 g，蒸餾水1 000.0 mL，pH 7.2。

1.2 方法

1.2.1 產(chǎn)甘露聚糖酶菌株的篩選與鑒定 取約2 g泥樣加入到100 mL蒸餾水中浸泡2 h左右， 取適量泥樣懸液稀釋， 不同濃度梯度分別涂布在固體選擇培養(yǎng)基上， 37 ℃倒置培養(yǎng)2 d后，用0.1%剛果紅染色10 min后棄去染液，用蒸餾水洗脫，選出透明圈直徑與菌落直徑比值大的菌株[8]。將篩選出的甘露聚糖酶高產(chǎn)菌株在LB固體培養(yǎng)基上劃線培養(yǎng)，挑取單菌落于LB液體培養(yǎng)基中，28 ℃培養(yǎng)12～16 h，提取細(xì)菌基因組DNA。以基因組DNA為模板，利用細(xì)菌16S rDNA通用引物（fP1：5′-AGAGTTTGAT

CCTGGCTCAG-3′，rP2：5′-ACGGCTACCTTGTTACG

ACTT-3′），PCR擴(kuò)增所篩選出菌株的16S rDNA， PCR反應(yīng)程序?yàn)椋?4 ℃預(yù)變性5 min；94 ℃變性30 s，60 ℃退火30 s，72 ℃延伸100 s，30個(gè)循環(huán)；72 ℃延伸7 min。將測(cè)序（測(cè)序交由華大基因公司完成）后的序列通過與GenBank中登錄的基因序列進(jìn)行BLAST比對(duì)，確定篩選出的菌株的種屬。

1.2.2 甘露聚糖酶的活力測(cè)定 采用3，5-二硝基水楊酸（DNS）比色法測(cè)定還原糖含量[9]。取10 μL甘露聚糖酶加入到90 μL 0.5%槐豆膠底物，55 ℃反應(yīng)30 min，然后加入100 μL DNS終止反應(yīng)，沸水浴10 min，冷卻后加蒸餾水定容至1 mL，再取200 μL加至96孔板中，測(cè)定OD540 nm。

1.2.3 產(chǎn)甘露聚糖酶菌株產(chǎn)酶條件的優(yōu)化 ①培養(yǎng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)酶的影響。250 mL三角瓶裝入50 mL液體選擇培養(yǎng)基，接種2%的種子培養(yǎng)液，置于37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為250 r/min培養(yǎng)12、24、48 h取樣測(cè)定酶活。②培養(yǎng)溫度對(duì)產(chǎn)酶的影響。250 mL三角瓶裝入50 mL液體選擇培養(yǎng)基，接種2%的種子培養(yǎng)液，置于28、37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為200 r/min培養(yǎng)24 h后取樣測(cè)定酶活。③碳源對(duì)產(chǎn)酶的影響。250 mL三角瓶裝入50 mL以魔芋粉和槐豆膠為不同碳源的液體選擇培養(yǎng)基，分別接種2%的種子培養(yǎng)液，置于37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為250 r/min培養(yǎng)24 h后取樣測(cè)定酶活。④氮源對(duì)產(chǎn)酶的影響。250 mL三角瓶裝入50 mL以蛋白胨、酵母粉和（NH4）2SO4為不同氮源的培養(yǎng)基，分別接種2%的種子培養(yǎng)液，置于37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為250 r/min培養(yǎng)24 h后取樣測(cè)定酶活。⑤培養(yǎng)基裝液量對(duì)產(chǎn)酶的影響。250 mL的三角瓶中裝入25、50、75、100 mL的液體選擇培養(yǎng)基，置于37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為250 r/min培養(yǎng)24 h后取樣測(cè)定酶活。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)甘露聚糖酶菌株的篩選

利用選擇培養(yǎng)基從海底淤泥樣品中篩選高產(chǎn)甘露聚糖酶的菌株。結(jié)果發(fā)現(xiàn)一株菌落形態(tài)光滑的海洋細(xì)菌，出現(xiàn)較大、較清晰的水解圈（圖1）。

2.2 產(chǎn)甘露聚糖酶菌株的鑒定

LB液體培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌過夜后，抽提細(xì)菌的基因組DNA。以基因組DNA為模板，利用16S rRNA通用引物PCR擴(kuò)增16S rDNA，結(jié)果見圖2。由圖2可知，擴(kuò)增的16S rRNA條帶清晰、特異，將回收的16S rDN段送至華大基因公司測(cè)序。與GenBank中登錄的基因序列進(jìn)行BLAST比對(duì)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)與解淀粉芽孢桿菌的16S rRNA同源性為100%。根據(jù)基于近緣種的16S rDNA序列構(gòu)建的系統(tǒng)發(fā)育樹，該菌株與DSM11031和B-23049（T）形成一個(gè)分支，有100的自展值（圖3）。將該菌株命名為Bacillus amyloliquefaciens T27。

2.3 培養(yǎng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)酶的影響

利用以魔芋粉作為選擇培養(yǎng)基的惟一碳源，接種2%的種子培養(yǎng)液，置于37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為250 r/min培養(yǎng)12、24、36、48 h后取樣測(cè)定酶活，研究培養(yǎng)時(shí)間對(duì)產(chǎn)酶的影響（圖4）。由圖4可知，24 h內(nèi)甘露聚糖酶活力隨培養(yǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，并在24 h達(dá)到最高點(diǎn)；24 h后甘露聚糖酶活力緩慢下降。這與菌株的生長(zhǎng)速率以及酶的表達(dá)量、失活速率是基本一致的。

2.4 培養(yǎng)溫度對(duì)產(chǎn)酶的影響

利用以魔芋粉作為選擇培養(yǎng)基的惟一碳源，接種2%的種子培養(yǎng)液，置于28、37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為250 r/min培養(yǎng)24 h后取樣測(cè)定酶活，研究培養(yǎng)溫度對(duì)產(chǎn)酶的影響（圖5）。由圖5可知，37 ℃培養(yǎng)條件下甘露糖聚酶活力比28 ℃時(shí)高出大約20%，37 ℃培養(yǎng)溫度對(duì)菌株產(chǎn)酶更有利。

2.5 碳源對(duì)產(chǎn)酶的影響

天然菌株通常為誘導(dǎo)產(chǎn)酶，不同的碳源由于其化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，對(duì)菌株的誘導(dǎo)產(chǎn)酶也不同。250 mL三角瓶分別裝入50 mL以魔芋粉和槐豆膠為不同碳源的選擇培養(yǎng)基，置于37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為250 r/min培養(yǎng)24 h后取樣測(cè)定酶活（表1）。從表1中可以看出，菌株在以魔芋粉作為惟一碳源時(shí)，產(chǎn)酶效果明顯優(yōu)于槐豆膠。

2.6 氮源對(duì)產(chǎn)酶的影響

氮源對(duì)發(fā)酵產(chǎn)酶有重要影響。250 mL三角瓶分別裝入50 mL以蛋白胨、酵母粉和（NH4）2SO4為不同氮源的培養(yǎng)基，分別接種2%的種子培養(yǎng)液，置于37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為250 r/min培養(yǎng)24 h后取樣測(cè)定酶活（表2）。從表2中可以看出，菌株在以酵母粉作為惟一氮源時(shí)，產(chǎn)酶效果明顯優(yōu)于其他氮源。

2.7 培養(yǎng)基裝液量對(duì)產(chǎn)酶的影響

培養(yǎng)基裝液量直接影響搖瓶發(fā)酵中細(xì)菌生長(zhǎng)的氧氣量，從而影響發(fā)酵過程中菌株的生長(zhǎng)和產(chǎn)酶能力。250 mL的三角瓶中裝入25、50、75、100 mL的液體培養(yǎng)基，置于37 ℃的搖床，轉(zhuǎn)速為250 r/min培養(yǎng)24 h后取樣測(cè)定酶活（圖6），由圖6可知，50 mL培養(yǎng)基裝液量產(chǎn)酶活性最高，達(dá)到98.0 U/mL，培養(yǎng)基中氧氣含量直接影響解淀粉芽孢桿菌T27的產(chǎn)酶量。

3 小結(jié)與討論

甘露聚糖酶在生物能源、飼料和食品工業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用，甘露聚糖酶的發(fā)酵優(yōu)化和重組表達(dá)能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)這類酶提供參考。通過透明圈法篩選得到了能夠水解甘露聚糖的海洋細(xì)菌菌株，其中解淀粉芽孢桿菌T27在甘露聚糖平板上能夠顯示出相對(duì)較大的水解圈，而且相對(duì)于其他海洋細(xì)菌的水解圈，解淀粉芽孢桿T27水解圈透明度較高。

解淀粉芽孢桿菌T27在以魔芋粉為碳源，酵母粉為氮源，蛋白胨為蛋白水解物，（NH4）2SO4為無(wú)機(jī)氮源的培養(yǎng)基上產(chǎn)酶效果最好。魔芋粉的主要成分為葡甘露聚糖，而葡甘露聚糖是天然的甘露聚糖以β-1，4-D-吡喃甘露糖苷鍵連結(jié)而成的線狀多糖，加上部分葡萄糖殘基形成的[10]。槐豆膠主要為半乳甘露聚糖，主要是以β-1，4-D-吡喃甘露糖苷鍵連結(jié)而成的線狀多糖，加上部分修飾的半乳糖殘基形成[11]。這表明解淀粉芽孢桿菌T27甘露聚糖酶在葡甘露聚糖的誘導(dǎo)下表達(dá)好，可能與甘露聚糖酶的水解特性和甘露聚糖酶基因的啟動(dòng)子的特異性有關(guān)。不同的氮源，其氮元素的配比和含量上都有明顯的區(qū)別，這在甘露聚糖的表達(dá)誘導(dǎo)上能發(fā)揮主要作用。解淀粉芽孢桿菌T27培養(yǎng)24 h產(chǎn)酶活性最高，這與芽孢桿菌的生長(zhǎng)特性以及甘露聚糖酶的表達(dá)特性有關(guān)。培養(yǎng)基的裝液量主要影響容氧量。當(dāng)裝液量過高時(shí)，容氧量過低，會(huì)影響菌體生長(zhǎng)，從而影響產(chǎn)酶；當(dāng)裝液量過低時(shí)，搖床轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)會(huì)產(chǎn)生過大的機(jī)械剪切力，使菌體難以與營(yíng)養(yǎng)成分粘附，導(dǎo)致產(chǎn)酶降低。

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第9篇：海洋微生物研究范文

論文摘要：針對(duì)我院以往的微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在學(xué)生動(dòng)手能力不強(qiáng)的問題，筆者采用改善實(shí)驗(yàn)條件、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、重視預(yù)習(xí)、鼓勵(lì)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和教師科研課題，考核方式多樣化等方式對(duì)微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行了改革。結(jié)果表明，通過教改提高了學(xué)生觀察、思考、分析和解決問題的能力，培養(yǎng)了學(xué)生勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和科學(xué)的態(tài)度，學(xué)生不僅牢固地掌握了微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念，而且初步具備了從事微生物應(yīng)用和研究所需的基本方法和技能，為他們將來工作或進(jìn)一步深造奠定了較好的基礎(chǔ)。

微生物學(xué)是生物類學(xué)科一門重要的專業(yè)基礎(chǔ)課，它涉及面廣、應(yīng)用性強(qiáng)、受益面寬、發(fā)展迅速，既是生命科學(xué)理論研究的核心，又是一門應(yīng)用性極強(qiáng)的學(xué)科，對(duì)生命科學(xué)和生物工程技術(shù)的發(fā)展起著巨大的推動(dòng)作用。微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)是微生物學(xué)的重要組成部分，是現(xiàn)代生物學(xué)技術(shù)的重要基礎(chǔ)，其獨(dú)特的實(shí)驗(yàn)技術(shù)在學(xué)科的發(fā)展中占據(jù)著突出的位置。我院微生物實(shí)驗(yàn)課面向生物工程、食品工程、生物技術(shù)、水產(chǎn)養(yǎng)殖等專業(yè)開設(shè)。為使這些專業(yè)的學(xué)生能熟練掌握微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)和操作規(guī)程，培養(yǎng)他們觀察、思考、分析和解決問題的能力，增強(qiáng)他們的創(chuàng)新意識(shí)，樹立實(shí)事求是、嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度以及勤儉節(jié)約、愛護(hù)公物的良好作風(fēng)，我們從2003年開始對(duì)各專業(yè)微生物實(shí)驗(yàn)課做了相應(yīng)改革探討，以期達(dá)到較好的效果。

一、 我院以往的微生物實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

1.教師包辦多，儀器經(jīng)費(fèi)有限，造成學(xué)生動(dòng)手少。

我院以往的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)從教學(xué)內(nèi)容的選擇、實(shí)驗(yàn)思路的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備，甚至實(shí)驗(yàn)的預(yù)期結(jié)果都由教師一手包辦，到實(shí)驗(yàn)課上學(xué)生只是按照教師的指令按部就班地完成而已，這就造成了學(xué)生的依賴思想，課前不預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)過程中不認(rèn)真、不主動(dòng)，結(jié)果分析不到位。另外由于儀器設(shè)備及經(jīng)費(fèi)限制，一個(gè)小組往往2—4人，實(shí)驗(yàn)中有人做，有人看，有人當(dāng)記錄員，這樣部分學(xué)生養(yǎng)成不愛動(dòng)手的毛病，只要“認(rèn)真”抄襲同組同學(xué)的數(shù)據(jù)照樣能寫出完美的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣不僅錯(cuò)過了動(dòng)手能力培養(yǎng)的機(jī)會(huì)，而且養(yǎng)成了投機(jī)鉆營(yíng)的惡習(xí)。

2.時(shí)間安排不合理，不利于學(xué)生觀察分析。

微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)間安排一般較緊，每周1次或兩周1次，每次3—4學(xué)時(shí)，有些實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如微生物的分離、培養(yǎng)、生化反應(yīng)、生長(zhǎng)曲線測(cè)定等，需要培養(yǎng)18小時(shí)以上才能觀察分析結(jié)果，一次實(shí)驗(yàn)課難以完成。如果第二次課再觀察結(jié)果，就難以保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的正確性和連續(xù)性，因此教師通常自行安排課間或課余時(shí)間進(jìn)行。有些小組不來，有些小組派代表來觀察，即使全部到齊，也由于時(shí)間短而緊張，導(dǎo)致學(xué)生觀察不仔細(xì)，出現(xiàn)問題也無(wú)心分析和解決，由此影響了分析和解決問題能力的提高。

3.考核方法單一，導(dǎo)致學(xué)生忽視實(shí)驗(yàn)操作過程。

以往學(xué)生成績(jī)的評(píng)定主要看實(shí)驗(yàn)報(bào)告，學(xué)生單純地為實(shí)驗(yàn)報(bào)告而做實(shí)驗(yàn)，一旦操作出現(xiàn)錯(cuò)誤或沒有達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，不是就此分析原因、總結(jié)教訓(xùn)，而是為了實(shí)驗(yàn)報(bào)告得到教師的“好評(píng)”而編造數(shù)據(jù)，甚至抄襲他人的結(jié)果。這種考核方式也導(dǎo)致了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過程的不重視。

4.前后項(xiàng)目安排不合理。

以往的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，內(nèi)容連貫性不強(qiáng)，一學(xué)期下來，學(xué)生感覺做了不少實(shí)驗(yàn)，但實(shí)際應(yīng)用時(shí)不知所措，無(wú)從下手。

二、教學(xué)改革采取的方式措施

1.提高認(rèn)識(shí)，合理利用現(xiàn)有條件。

我院微生物課程組的十多名教師，在分析問題的基礎(chǔ)上，集思廣益，統(tǒng)一認(rèn)識(shí)，改變過去一包到底的做法，給學(xué)生動(dòng)手留出足夠的空間。學(xué)校近年來也加大了資金投入，不僅實(shí)驗(yàn)室寬敞明亮，實(shí)驗(yàn)所需儀器設(shè)備一應(yīng)俱全，還添置了不少精密儀器，如奧林帕斯數(shù)碼攝影顯微鏡、全自動(dòng)熒光顯微鏡、大小不等的生物反應(yīng)器、全溫振蕩培養(yǎng)箱、冷凍干燥機(jī)、超聲波粉碎機(jī)等，這樣既保證了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高質(zhì)量完成，又給教師提供了很好的科研條件，教師吸納學(xué)生參與科研活動(dòng)，又進(jìn)一步促進(jìn)了學(xué)生動(dòng)手能力的提高。

2.合理安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及開出順序，增強(qiáng)其連貫性和實(shí)用性。

我院的微生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容既要考慮基礎(chǔ)知識(shí)和基本技能的培養(yǎng)，又要照顧各專業(yè)的特點(diǎn)，所選內(nèi)容應(yīng)覆蓋微生物學(xué)的基本操作技能，尤其應(yīng)突出微生物學(xué)獨(dú)特的基本技術(shù)，如顯微鏡技術(shù)、無(wú)菌操作技術(shù)、接種和分離技術(shù)、培養(yǎng)技術(shù)等，既有簡(jiǎn)單的、基礎(chǔ)的小實(shí)驗(yàn)，又有一些設(shè)計(jì)性和綜合性實(shí)驗(yàn)，注意實(shí)驗(yàn)技術(shù)與基礎(chǔ)理論的銜接，同時(shí)避免與其他學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的重復(fù)，以便于學(xué)生建立正確、全面的實(shí)驗(yàn)概念。

首先，在總體上，強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性，突出微生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)方法和基本操作技術(shù)，如微生物形態(tài)結(jié)構(gòu)觀察中的染色技術(shù)，培養(yǎng)基的制備及各種滅菌技術(shù)，微生物的分離、純化、培養(yǎng)及保藏技術(shù)，微生物生理生化特性測(cè)定技術(shù)及無(wú)菌操作技術(shù)等。其次，從專業(yè)的特點(diǎn)以及將來可能從事的工作性質(zhì)出發(fā)，盡量安排一些選修的內(nèi)容。第三，從簡(jiǎn)單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)向綜合性實(shí)驗(yàn)發(fā)展，將有關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有機(jī)結(jié)合起來，安排在一次實(shí)驗(yàn)課上或前后連接，既節(jié)約了課時(shí)，又增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的綜合性，也有助于學(xué)生判斷、分析能力的提高。如將細(xì)菌革蘭氏染色與細(xì)菌特殊結(jié)構(gòu)觀察、測(cè)微技術(shù)、顯微鏡直接計(jì)數(shù)法結(jié)合，微生物分離、純培養(yǎng)技術(shù)與微生物鑒定結(jié)合，微生物紫外誘變與平板菌落計(jì)數(shù)法結(jié)合，各種理化因素對(duì)微生物的影響與微生物對(duì)碳、氮源利用的結(jié)合，微生物生長(zhǎng)曲線的測(cè)定與生理生化反應(yīng)的結(jié)合等。實(shí)驗(yàn)改進(jìn)后，一環(huán)緊扣一環(huán)，中途如有一次失敗，就會(huì)影響到以后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這樣學(xué)生對(duì)自己的結(jié)果關(guān)心得多了，動(dòng)手操作的興趣和能力也大大提高了。

3.重視課前預(yù)習(xí)，積極參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作。

微生物實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較繁雜，因課時(shí)限制，有時(shí)一次課要做多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如果實(shí)驗(yàn)前不進(jìn)行充分的預(yù)習(xí)，學(xué)生只能按板書內(nèi)容和教師所講悶頭去做，對(duì)實(shí)驗(yàn)的全過程就知其然而不知其所以然，這樣勢(shì)必影響學(xué)習(xí)效果。所以我們要求：（1）每次實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生必須閱讀有關(guān)內(nèi)容，了解實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃砗蛢?nèi)容，在做實(shí)驗(yàn)之前對(duì)要做什么、怎么做、關(guān)鍵步驟有哪些、預(yù)期效果如何等要做到心中有數(shù)，這樣減少了實(shí)驗(yàn)的盲目性，做起來就會(huì)得心應(yīng)手。（2）讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作，如玻璃器皿的洗滌、包扎，無(wú)菌水的分裝、滅菌，試劑和培養(yǎng)基的配制，儀器的調(diào)試、保養(yǎng)等工作，這樣不僅緩解了教師人手不足的問題，更重要的是增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)。同時(shí)學(xué)生在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)的過程中，還學(xué)到了實(shí)驗(yàn)課之外的知識(shí)，增強(qiáng)了責(zé)任感，培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。此外，學(xué)生和教師一起準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)還有利于師生的溝通，便于教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題，糾正錯(cuò)誤。

4.提問精講加小結(jié)，切實(shí)提高課堂效果

課前要求預(yù)習(xí)，但部分學(xué)生自覺性較差，如果不檢查，預(yù)習(xí)就會(huì)流于形式。因此，實(shí)驗(yàn)課開始時(shí)，教師對(duì)要求預(yù)習(xí)的內(nèi)容以提問的方式進(jìn)行抽查，或者提前幾分鐘先讓學(xué)生簡(jiǎn)要試講，然后由教師給予補(bǔ)充和糾正。既可以強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)，又可以使學(xué)生記憶深刻。

教師精講，關(guān)鍵示范。教師的講解和示范是必不可少的環(huán)節(jié)，但必須簡(jiǎn)潔明了，講清該實(shí)驗(yàn)的實(shí)際應(yīng)用、關(guān)鍵步驟、具體要求和歷屆學(xué)生易出現(xiàn)的錯(cuò)誤等問題，關(guān)鍵操作要進(jìn)行演示。盡可能騰出更多的時(shí)間讓學(xué)生多動(dòng)手、多練習(xí)，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用；實(shí)驗(yàn)過程中，教師巡回指導(dǎo)，細(xì)心觀察學(xué)生操作的每一個(gè)環(huán)節(jié)，隨時(shí)發(fā)現(xiàn)正在發(fā)生或可能發(fā)生的問題，發(fā)現(xiàn)問題教師時(shí)親自動(dòng)手示范，及時(shí)糾正錯(cuò)誤，做到一絲不茍，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和科學(xué)的態(tài)度。為了加深學(xué)生們的印象，還可抽時(shí)間讓學(xué)生過關(guān)簽名，努力做到讓每位學(xué)生都能正確、熟練地掌握微生物學(xué)的基本實(shí)驗(yàn)技巧。鼓勵(lì)學(xué)生勇于創(chuàng)新，引導(dǎo)他們多觀察多思考。如果實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)異常，不要輕易放過，教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真分析，找出原因，提出改進(jìn)意見，并在條件允許的情況下，鼓勵(lì)學(xué)生重新實(shí)驗(yàn)，這樣可以使學(xué)生收益更大。

下課前小結(jié)，是大家容易忽視的問題，發(fā)揮得好可以起到畫龍點(diǎn)睛的作用。由于學(xué)生之間的差別、教學(xué)安排、技術(shù)因素等原因，容易使實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí)草草收?qǐng)觯Y(jié)果一些學(xué)生的疑點(diǎn)和錯(cuò)誤得不到及時(shí)解除和糾正，這一點(diǎn)在操作考試時(shí)表現(xiàn)得非常明顯。因此教師應(yīng)在每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束前，最好利用很短的時(shí)間對(duì)本次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行小結(jié)，糾正普遍性的問題，解釋某些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，表?yè)P(yáng)實(shí)驗(yàn)做得好的小組或?qū)W生。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后要求學(xué)生將用過的物品清洗干凈，擺放整齊，原始數(shù)據(jù)經(jīng)教師看過簽字后才能離開實(shí)驗(yàn)室，以此培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和科學(xué)的態(tài)度。

5.鼓勵(lì)學(xué)生參與科研課題，拓展視野。

實(shí)驗(yàn)課因受課時(shí)、資金等因素的限制，只能安排一些最基本的內(nèi)容（與前面的綜合性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有矛盾，看看如何調(diào)整）。較深的內(nèi)容、耗時(shí)較多的內(nèi)容、顯示專業(yè)特色的內(nèi)容就不可能面面俱到，唯一的辦法就是課外彌補(bǔ)。我們?cè)诮虒W(xué)中體會(huì)到，不少學(xué)生希望動(dòng)手，掌握更多知識(shí)的欲望非常強(qiáng)烈，就看教師怎么去引導(dǎo)。食品專業(yè)的學(xué)生喜歡食品原料或產(chǎn)品中微生物指標(biāo)的檢驗(yàn)，生物工程專業(yè)的學(xué)生則喜歡利用微生物來生產(chǎn)工業(yè)產(chǎn)品，生物技術(shù)專業(yè)的學(xué)生則想利用微生物生產(chǎn)基因產(chǎn)品，水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)的學(xué)生則想篩選生物制劑，防治水產(chǎn)動(dòng)物疫病。根據(jù)以上情況，我們提倡學(xué)生通過參與教師科研課題，“自謀生路”；申請(qǐng)學(xué)校和系部立項(xiàng)的學(xué)生課題，“找米下鍋”，期末參加綜合大實(shí)驗(yàn)，或者組建興趣小組等形式提高自己的綜合能力，實(shí)驗(yàn)室也全天候?yàn)樗麄冮_放，教師主動(dòng)熱情地為他們“分憂解難”，形成了較好的學(xué)習(xí)氛圍。有的選了食用菌菌絲體培養(yǎng)及DNA提取，有的選了食用菌栽培，有的選了市場(chǎng)酸奶樣品的檢測(cè)，有的選了海洋微生物產(chǎn)抗生素或者產(chǎn)酶菌株的篩選等等。選題之后，學(xué)生們一邊去上網(wǎng)或圖書館查資料，了解前人的研究成果，一邊編制自己的計(jì)劃，摸索實(shí)驗(yàn)條件，干得不亦樂乎，實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)提交總結(jié)報(bào)告或者論文。通過鍛煉，學(xué)生們開闊了視野，提高了分析問題和解決問題的能力。從前幾屆畢業(yè)的學(xué)生看，參加各種訓(xùn)練的學(xué)生做畢業(yè)論文時(shí)能很快進(jìn)入角色，論文的水平也大大提高，有些學(xué)生在畢業(yè)前后就有一兩篇；另外，通過鍛煉，學(xué)生適應(yīng)社會(huì)的能力強(qiáng)了，有些學(xué)生還沒畢業(yè)，就利用自己所學(xué)的微生物知識(shí)幫家人和親友脫貧致富，幫企業(yè)分析市場(chǎng)，研究開發(fā)新產(chǎn)品。

6.考核方式多樣化，將操作能力培養(yǎng)貫穿始終。

我們的微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)與理論可單獨(dú)設(shè)課。實(shí)驗(yàn)課的考核包括平時(shí)考核和期末考核兩部分。教師制定合理的考核標(biāo)準(zhǔn)，并在第一節(jié)課予以公布。平時(shí)考核成績(jī)占總成績(jī)的60％，主要考核學(xué)生的出勤、預(yù)習(xí)、回答問題、實(shí)驗(yàn)操作的態(tài)度和結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的寫作水平。期末考核包括操作考核和實(shí)驗(yàn)理論筆試，占總成績(jī)的40％。操作考核內(nèi)容包括器皿的包扎、接種和制片技術(shù)、顯微觀察、微生物分離和培養(yǎng)、微生物計(jì)數(shù)、培養(yǎng)基的配制及滅菌等，教師對(duì)這些內(nèi)容進(jìn)行編號(hào)，讓學(xué)生抽簽進(jìn)行單人考核，形式以動(dòng)手操作為主，輔加一些口試，操作不及格者必須補(bǔ)考。實(shí)驗(yàn)理論筆試內(nèi)容包括原理、試劑用途、注意事項(xiàng)、結(jié)果分析、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)等。通過考核，督促學(xué)生進(jìn)一步熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和儀器的使用方法，彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)中的不足。考前許多學(xué)生主動(dòng)到實(shí)驗(yàn)室查漏補(bǔ)缺，反復(fù)操練，生怕出錯(cuò)，在一定程度上起到了積極的作用。另外，考核學(xué)生的同時(shí)也是對(duì)教師的教學(xué)效果的檢查，因此對(duì)教師改進(jìn)教學(xué)也有一定的促進(jìn)作用。

7.建立實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目卡和實(shí)驗(yàn)檔案，為進(jìn)一步教改提供積累。

實(shí)驗(yàn)檔案的收集，是一個(gè)學(xué)校教學(xué)成果的體現(xiàn)，也是教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的積累和進(jìn)一步改革的基礎(chǔ)，這個(gè)思想始終貫穿于我們的教學(xué)過程。每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建有卡片，每個(gè)卡上有實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼⒉僮饕c(diǎn)、注意事項(xiàng)、所用的儀器臺(tái)套數(shù)，消耗材料的多少等內(nèi)容，即使新手準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)也會(huì)一目了然。檔案中有教師的預(yù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告，記載著教師的試做過程、心得體會(huì)和改進(jìn)意見，實(shí)驗(yàn)員有準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)記錄和開出記錄，實(shí)驗(yàn)設(shè)備記錄本上有使用記錄，教學(xué)檔案室存有歷屆學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告、綜合大實(shí)驗(yàn)的總結(jié)報(bào)告、學(xué)生的平時(shí)成績(jī)記錄、實(shí)驗(yàn)理論考試試卷和總評(píng)成績(jī)，這些原始材料的積累，為以后的改革提供了很好的參考。

三、總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，深化改革

1.教學(xué)改革后的效果

通過以上改革，學(xué)生認(rèn)識(shí)到了本課程的重要性，大大激發(fā)了他們上好實(shí)驗(yàn)課的熱情；更加牢固地掌握了微生物學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本概念，具備了從事微生物應(yīng)用和研究所需的基本方法和技能，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)和將來順利完成畢業(yè)論文提供了有力保障；提高了他們觀察、思考、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)了勤奮、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)風(fēng)和科學(xué)的態(tài)度，為他們將來工作或進(jìn)一步深造奠定了較好的基礎(chǔ)。

2.深化改革的設(shè)想

21世紀(jì)是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的時(shí)代，是充滿競(jìng)爭(zhēng)的時(shí)代，這種競(jìng)爭(zhēng)的核心是人才的競(jìng)爭(zhēng)，因此，作為高等教育，培養(yǎng)“厚基礎(chǔ)、寬口徑、強(qiáng)能力、高素質(zhì)”的高質(zhì)量人才是時(shí)代的要求，其具體表現(xiàn)在：（1）具有滿足工作的知識(shí)和基本工作能力；（2）獲得新知識(shí)、新技術(shù)的能力；（3）具備科研創(chuàng)新的基本素質(zhì)和能力。

對(duì)照21世紀(jì)對(duì)人才的需求，我們還有許多工作要做，總結(jié)起來有以下幾點(diǎn)：（1）進(jìn)一步加大資金投入，添置與適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的儀器裝備，爭(zhēng)取更多的科研項(xiàng)目，使更多的教師和學(xué)生投入進(jìn)來。（2）加強(qiáng)教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員自身的學(xué)習(xí)，不斷提高業(yè)務(wù)和技術(shù)水平，將更多的新方法、新技術(shù)介紹給學(xué)生，更好地發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用。（3）加大微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)學(xué)生的開放程度，包括時(shí)間、空間和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的開放，使學(xué)生有更多的機(jī)會(huì)和自由空間去選擇實(shí)踐，進(jìn)一步提高他們分析問題、解決問題和科技創(chuàng)新的能力。

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