微生物学的定义精选(九篇)

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第1篇：微生物学的定义范文

1微生态学与微生物学的关系

微生态学是这几年不断发展的一门学科,它的首次出现是在1977年由一名德国博士VolkerRush提出的,他认为微生态学是相对于生态学的一种较为微观的表现,并且他还对微生态下了一个定义:微生态学是停留在分子水平或者细胞水平上的生态学。因此,微生态学是一种相对于生态学的一种较为微观的更加深层次的表现形式。微生态学以微生物与微生物之间和宿主与微生物之间环境与生态之间的关系为其研究范畴的,而为生态学的涉及领域主要在微生态学的结构关系,微生态体系的平衡与失调以及微生态学的防治等领域展开科学研究与探讨。微生态学是在吸收微生物学的基础上对其生态学理论进行研究创新而发展而来的一种新型学科,而微生物学是研究微生物的形态特征、新陈代新以及遗传进化等自然界生存与繁衍的一门学科,微生物学的最直接应用就是利用自然界的微生物关系来促进社会生产需要,通过对微生物的研究从而不断将那些对人类有害的微生物进行消灭或者改造,从而不断的为人类的生存安全服务,微生物学虽然涉及到了生物关系的问题,但是其研究问题的重点是微生物活动和生存规律,而生态学研究的是生物与环境之间的相互作用关系,它所反映的是各个生命体系与自然环境之间以及与人类生命生存环境之间某种相互作用关系。生态学是在关系的问题上进行研究和探讨,从关系的角度去探索生物、生态以及人类之间的要素联系,微生态学与微生物学之间具有较为紧密的关系,其涉及到人类社会的方方面面,从而推动了人类社会认识自然提高医学认识水平都有较好的促进作用。

2微生物学与医学微生物学的关系

医学微生物学是微生物学医学领域的一个重要的分支,把病原微生物与人类的各种疾病为其研究对象,医学微生物学与传染病以及各种感染性传染病的医学实践和理论有着密切的关系,还和人类社会的卫生防预和疾病预防有着重要的关系,随着科学技术的进步,医学领域特别是分子生物学领域得到了较快的发展,开始揭示分子领域的微生物学的生命现象和特征,并且解决了许多以前不能解决的生物现象问题,微生物的生命特征在分子生物学的领域下不断地被揭示,因此在临床卫生学诊断上也进入到了分子领域,因此,分子生物学在应用上推动了临床微生物学的发展。而分子生物学在医学分类上还不能成为一个独立的学科,但是它在认识领域和技术指导上处于主导地位,分子生物学在实际应用上适合各个领域的发展,分子生物学也有效的推动了人类对生命的认识进入到了一个全新的水平,但是它还是存在一些不足的地方,人们可以通过对基因和蛋白质的研究创新,弄清疾病和微生物之间的特殊关系,但是这些研究和临床实践仍然不能解决很多疾病临床和实践的关系问题,不能较好的拿来用在临床实践当中去,而随着微生态学和微生物学的发展,对医学领域提出了新的认识和观念,对推动医学生物学的发展具有重要的意义。

3微生态学对医学生物学具有重要的启示作用

微生态的发展为医学生物学的发展注入的新的活力,为人们认识疾病本质开辟了新的道路,指出了新的方法,随着医学领域的不断完善,医学领域开始从传统单一的医学模式向多元化的医学模式转变,微生态学与医学微生物在医学领域的关系极为密切,微生态学的基本理论对微生物学疾病的预防和治疗具有重要的启示意义。

3.1微生态学对病因学的启示

在传统的医学领域中,表现为引起一种疾病的病因只有一种,著名的医学家郭霍法则是这样认为的,特殊病原菌应该在同一种疾病中进行查询,在健康者身上是查不到的,并且这种特殊的病原菌经过分离能够得到纯培养,而这种纯培养如果接触到一些容易感染的动物,在动物身上也可以得到同样的病症。这个法则一直被人们理解接受。从微生态学的角度看,地球上根本就不存在病原微生物,按照这种观点,微生态学就没有所谓的病原菌和非病原菌的概念陈述,任何的微生物都是具有独立生存能力的种群,之所以会引起疾病是因为某种微生物链在一定的环境下被打破所致,在某种情况下,疾病的发生和发展取决于微生态的某种状态,随着人类社会的不断进步,人们的饮食习惯、心理状态已经生存环境的变化在某种程度上也会引起微生态的失衡,从而引起疾病的发生,而在临床上也发生着许多正常微生物群被感染的实例。

3.2疾病预防的认知

运用微生态失调原理对微生态失调的现象进行调整是防治疾病发生的一个重要方式,而在我们身边常见的微生态制剂就是运用以感染的方法来治疗已经被感染的病原体,从而达到治疗的目的,随着医学领域技术的不断完善,我国微生态制剂领域取得了较好的发展,而随着其在医学领域的不断运用,在不久的将来会成为医药领域的一个新亮点。

4结语

第2篇：微生物学的定义范文

关键词：病原微生物；教学；科学研究

中图分类号：G648 文献标识码：B 文章编号：1672-1578（2015）11-0012-02

前言：病原微生物所研究的主要内容是关于微生物、寄生虫在人体的反应，主要包括人体寄生虫学以及医学微生物学两个方面；但是，由于《病原微生物》这门课的知识枯燥乏味、抽象、难理解，部分学生的自主性比较差，对学习缺乏一定的热情度。因此，采用多种教学方法，充分调动学生的积极性，才能提高教学质量，高效完成教学任务。笔者在《病原微生物》教学过程中，综合全面运用了下面几种教学方法，收到了不错的教学成效。

1.更新教学观念，培养新型医学人才

在传统的教学观念中，教师主要起传授知识的作用。在传统的课堂教学中，教师教，学生学，学生被动接受知识。而在当今知识更新速度不断加快的情况下，学生能力的培养显得更为突出，教师仅起传授知识的作用显然不符合当今社会发展的需要，教师应当培养学生具有获取新知识的能力和创新能力，这样才能使学生在不断变化与竞争的社会中立足与发展。因此，教师在教学过程中必须做到授人以"鱼"的同时着重授人以"渔"，即在教学生"学"的同时教会学生"怎样学"。尤其是在卫校病原生物与免疫学基础课时越来越少、教材内容越来越精简的情况下，在教学中培养学生具有学会学习的能力更为重要。

2.加强课程建设，调整教学内容

病原生物学涉及的是感染性疾病尤其是传染病的病原，与人的健康与疾病相关。引起感染的病原生物种类繁多，教材内容涉及范围较广，与现在课时不断压缩严重冲突；同时现有教材知识老化，课本知识与临床实践要求脱节等等，因此，加强课程建设、调整教学内容刻不容缓。

病原生物与免疫学基础总论（包括微生物学概述、细菌学总论、免疫学基础、病毒总论和人体寄生虫学概述）是病原生物的共性知识，是说明各论每一种病原生物的知识点。而各论（包括细菌各论、病毒各论和寄生虫各论）是在总论指导下展示各种病原生物的特征。学生只要牢固掌握了总论知识，就可以以总论为基础，在教师的指导下，对各论知识举一反三进行自学。因此，在教材内容偏多、课时相对不足的情况下，调整教学内容，加强对总论的讲授，突出总论内容，把总论知识讲精、讲细、讲透，使学生牢固掌握重点内容。同时，对各论内容适当削减，可以以学生自学为主，教师进行阶段性的归纳总结，这样既培养了学生自主学习的能力，也可以合理地利用有限的课时，提高教学效率。

3.理论与实际相结合，融会贯通

微生物免疫学这门科目的知识大多源自于实践，理论知识的掌握与实际的应用才能加深学生的理解与掌握。通过理论与临床实践相结合， 学生对所学的知识会产生更加浓厚的兴趣。比如，在讲到破伤风杆菌中， 教师可想到生活中生锈铁钉刺伤后，可能会导致破伤风，由此讲出破伤风的发病原理与预防措施。在学习乙肝病毒时，可先向学生讲乙肝病毒的病史以及症状表现，继而说明其发病的原因与传播方式。在讲到狂犬病毒的过程中，由于狂犬病致死率比较高，所以在被犬咬后，应做怎样的处理等。只有做到这些，学生对知识才能灵活掌握并学以致用。

4.注重学生自主学习能力的提升

随着社会在不断发展，知识更新的速度也在日益加快，如果学生的自学能力不行，则很难适应这种学习生活。因而教师应该注重学生自学能力的提升。在进行新课时，务必要让学生先进行预习，这样一方面可以强化学生的自学能力，另一方面也使课堂活动得以顺利实施，保持讲课的高效性。要让学生观看新闻等时事，了解与掌握该学科最新的发展状况，拓宽学生的知识层面，提升综合素养。提升学生综合素质的一个有效方法就是利用设疑法，学习新的课程之前，在课堂上将所学的课程利用疑问的方式对学生进行启发，吸引学生的自主学习兴趣，让学生爱上学习，接着将本堂课所学的内容呈现出来，利用这种巧妙的方法在课堂上对学生进行授课，才会有更多学生乐于接收新的知识。如，在对微免的防治进行讲解的过程中，可以先问同学，有没有打过预防针？为什么要打预防针， 接着将微免的相关概念进行讲解，学生就会很容易地吸收微免课程的主要内容。又如，在超敏课程的教学中，可向学生提问：有些人不能打青霉素的原因是什么？ 接着再逐一介绍超敏的定义以及相关内容。

5.结论

在病原微生物学的教学工作过程中，要按照教学的实际需求，因地制宜，总结出比较适合学生自身的教学方法，对学生在能力以及素质方面进行全面的培养。因为要想面对当今社会竞争的高压现状，就要将学生努力培养成为有素质有能力的优质型人才，进而将当前的教学现状予以有效的、全面的、系统的优化，同时，《病原微生物学》的教学质量也得到了进一步的提升。

参考文献：

[1] 李苗.浅谈如何提高病原微生物与免疫学基础教学质量[J].基层医学论坛，2015.（18）

[2] 江凌静.中等卫生学校病原生物与免疫学基础教学探索[J]中华医学教育杂志，2010（30）

[3] 侯小琼，樊晓晖.浅谈如何提高医学微生物学的教学效果[J].广西医科大学学报，2006（S1）.

[4] 常静.医学微生物教学中的体会[J]. 科技信息，2008（30）：65-65.

[5] 陈路，薛小平.病案教学法在医学微生物学教学中的应用体会[J]. 卫生职业教育，2007（03）.

第3篇：微生物学的定义范文

一、传统微生物实验教学存在的不足。

传统的微生物实验教学主要以板书为主，在黑板上书写实验内容、目的要求、器材和试剂、步骤和方法、实验结果。有的实验还要强调注意事项。某些实验内容信息量大，主要的实验内容通过板书得到表达，有的实验内容必须依靠语言表述，内容表达不够充分，同时实验内容书写的过程也花费大量时间。在传统教学中，教师往往是参考了大量参考书，掌握了大量的知识，却难以形象表达，使学生不能清楚地理解微生物的微观性，使得微生物概念变得抽象[2]。教师讲解得抽象，学生理解就比较困难，比如菌落的定义、菌落的类型，用文字或语言描述，缺乏直观性，学生掌握只是一次性的，不能形成一种长期的记忆，达不到较好的教学目的，也制约了学生的想象力和学习的兴趣。在传统教学中，也运用幻灯片、挂图等辅助实验教学方法，但幻灯片使用过程中准备的时间较长，内容单一、不充分，操作也比较繁琐；而挂图使用次数多、长期往复折叠，图像模糊不清，特点不突出等，都会影响教学效果[3]。

二、多媒体微生物实验教学的优点。

多媒体在微生物实验教学中的应用，使文本、图像、图形、声音、动画、视频等有效地结合，突出实验的难点和重点，弥补了传统实验教学方法的不足，有利于激发同学们对微生物实验的兴趣，发挥他们对微生物实验学习的主观能动性，进一步培养他们的思维能力和创新能力，从而增强实验教学的效果。多媒体微生物实验教学的优点主要体现在以下几个方面：第一，多媒体直观性强，提供大的信息量。比如：细菌、病毒的形态特点，都可以结合各种类型的彩色图片包括光学显微镜、电子显微镜下的清晰图片，使其形态得到直观的表达，便于同学理解掌握。同时多媒体可提供大的信息量，有些补充的实验相关内容能够充分展现，如与实验有关的仪器设备、试剂、器械等可通过文本与图片结合的形式给同学们介绍，即能丰富他们的知识，又能开阔他们的视野。第二，多媒体可节约时间，增强教学效果。多媒体的应用，不仅节省了书写板书所花费的时间，而且一些花费高、耗时长，无法演示的实验可在短时间内快速展现，突出实验的重点和难点。也可通过收集一些相关的实验素材，通过设问和答疑的方式，活跃实验课堂的氛围，使同学们在轻松、愉悦的状态下，即可理解、记住实验内容、目的、原理、步骤等，又可以抓住实验的重点和难点，达到事半功倍的教学效果。第三，多媒体便于总结实验结果。传统的实验教学方法，比较刻板。多媒体实验教学可对实验过程、结果进行比较分析，使每一位同学都能够掌握实验的重点和难点内容。比如：微生物分布实验，既要证明微生物在环境中的客观存在，又要表明一些物理、化学方法对微生物生长繁殖的抑制作用。多媒体应用可使此次实验的实验原理、不同的实验方法（物理、化学方法）的应用、实验前后培养基的变化、实验的预期效果等，都可以通过图片、文字、动画、视频等方式完整展现出来，从而得出正确的实验结论。如果未出现预期的实验结果，就可引导学生找出原因并加以分析。多媒体的应用也可使实验操作过程得到直观展现，强调实验的注意事项，便于学生对知识和实验技能的掌握，激发他们对微生物实验的学习兴趣。

三、多媒体微生物实验教学应注意的问题。

在微生物实验教学中，恰当地使用好多媒体，能大大提高学生的学习效率。多媒体教学不是十全十美的，它只是一种辅助的教学手段，不能完全地取代传统的教学方法。不能因为采用了电脑教学，教师就成了电脑操作者，而学生就变成了电影观众[4]。只有明确教学过程中教师的主导地位和学生的主体地位，才能达到预期的教学效果。微生物实验教学也不能滥用多媒体技术，而要适量地使用多媒体技术手段，否则会事倍功半。要使多媒体更好地应用到微生物实验教学中，就要做到以下几个方面。第一，内容不能将“板书”简单地完全照搬到多媒体上，可应用多媒体将实验相关的仪器设备、试剂、方法、原理、步骤等通过图片、动画、视频等方式展现在学生面前。第二，多媒体的文本字体、大小、颜色要使用得当，实验相关的图片、动画、视频等可适当通过“超链接”的方式进行展示。第三，重点或难点内容，语句要着重强调，语速宜慢不宜快，可采用将多媒体和教师的实验操作示范相结合的方法，进行阐明和表述。第四，将多媒体教学与传统教学相结合，不能简单述说内容，而要多收集素材，设疑和答疑，注意与学生互动，也可适当采用肢体语言、眼神交流等方法应用到实验教学中。第五，充分准备预实验，如可将正确和错误操作得出的实验结果，以多媒体的形式（图片、动画、视频等方式）给同学展现，使他们在实验操作中避免操作失误的发生。

实践证明，在微生物实验教学中，多媒体的正确使用与传统方法相结合，不仅可以使学生上课集中注意力，在课程时间内有效吸收、消化更多知识，而且可以激发他们实验的热情，调动其积极性，充分发挥他们的想象力和创造力。多媒体在微生物实验教学中的应用，即能拓展学生的知识面，开阔他们的视野，又能提高学生实验操作技能，取得较好的实验教学效果。

参考文献：

[1]谢宝贵.微生物教学研究与改革[M].北京：科学出版社，2000：27-29.

[2]叶姜瑜.高校微生物学多媒体教学及双语教学一些问题的探讨[J].微生物学通报，2002，29（6）：95-98.

[3]缪静，梁建光，屈慧鸽等.多媒体在微生物教学中的应用[J].微生物学通报，2004，31（3）：168-171.

第4篇：微生物学的定义范文

在中医院校，《微生物与免疫学》是一门西医基础课程，必修考查，不易引起学生重视。但随着近年来SARS病毒、禽流感病毒等新病原微生物的出现，《微生物与免疫学》课程日益受到重视。本门课程与中医有密切的联系，如“正气与免疫功能”、“脾虚与免疫”；温病的发病原因与病原微生物，如“春温与脑膜炎球菌”、“夏温与乙脑病毒”、“湿温与伤寒、副伤寒杆菌”、“疫疹与斑疹伤寒立克次体”、“烂喉痧与猩红热”、“霍乱与霍乱弧菌”等，已经成为中西医结合的桥梁纽带之一。学好本门课程对于中医院校学生吸收现代医学成果、继承发扬传统医学具有重要意义，而教学方法的合理运用可以明显提高教学效果。

1 启发式教学的运用

启发式教学可以使课堂变得双向互动，激发学生的积极性。如“消毒与灭菌”，先让学生回忆“非典时期”的常见现象：带口罩、喷药、通风、空气过滤器等，然后引出消毒灭菌的目的和意义，使生活与理论有机结合起来，达到活学活用的目的。另外，启发式教学能够引导学生利用有限的实验课时学到更多的知识，如中药抗微生物实验，同样的操作而结果不同，引出影响中药抗微生物效果的因素。那么，如何使结果具有可重复性？让学生自己思考，寻找答案，充分调动学生学习的兴趣和积极性。

免疫学理论性强，内容抽象深奥，利用启发式教学，可以由浅入深，培养学生思考能力和逻辑思维能力。当介绍免疫的定义时，比较抽象，学生一般会望文生义。为了打破惯性思维，从现实中接种疫苗和过敏现象切入，通过讨论思考，使学生掌握免疫的利弊，对免疫的概念有全面的理解。

2 重视现代化教学手段

充分利用各种现代技术手段，是提高教学质量的捷径。《微生物与免疫学》内容丰富，学科发展十分迅速，在有限的课时内形象生动地将前沿内容介绍给学生，提高课堂教和学的水平，多媒体教学可以达到事半功倍的效果。

首先，建立电子化教案和讲稿。有利于提高备课的效率和质量，有利于在教学中随时根据实际需要增、减和更新授课内容，把教师从重复的教案抄写中解放出来，从而把更多的精力投入教学改革和科研，不断提高教学质量。其次，建立丰富多彩的资料库。通过互联网寻找国内外丰富多彩的数码资料，利用数码相机从其它教材、杂志、生活中收集生动的图片，使生活与学习有机结合起来，激发学生的学习兴趣。最后，结合传统的板书教学，对章节内容提纲挈领板书，结合幻灯片讲解，使学生能够整体把握重点，形成完整的知识结构。

3 合理调整授课内容顺序

在中医院校，《微生物与免疫学》课时少，为了使内容由浅入深，传统的教学顺序是先讲授微生物学概论，然后插入免疫学基础，但结果并不理想。由于大多数学生对考查科目没有有效的预习和复习，往往在学完免疫学基础后忘记了微生物学的基本原理；而且，有些学生还将免疫误解为是由于微生物感染所引起的。所以，我们吸收了西医院校的教学顺序，即先讲授免疫学部分后讲微生物学部分，使复杂的内容条理化，使初学者易于理解错综复杂的抽象概念，易于理清思路、提纲挈领地进行学习，学生对免疫学知识的理解度和总体优秀率有明显的提高。当然，先讲授免疫学，对于学生而言入门较为困难，但只要在授课时不断强化免疫学的相关内容，能够达到较好的教学效果。

4 移情在教学过程中的运用

教育学中的移情(Empathy)是指教师设身处地从学生的角度，用学生的眼光审视教学；在与学生的交往中，体会他们的所思所行，体察他们的各种需求和感情；根据教学的目标和要求，及时妥善地调整改进教学，激发学生学习和探索的内在动力，从而提高教与学的效果。《微生物与免疫学》所讲授的内容大多是看不见摸不着的，需要学生具有丰富的想象力，把一些看不见摸不着的概念放大、具体化。如把经典的实验引入教学内容，让学生体会到知识产生的过程，了解科学研究的艰辛和智慧；利用课间时间，交流教与学的心得，及时了解学生听课的体会和对所学知识的掌握程度，激发学生的学习热情和感情回馈。教师和学生在教学中的心理和角色是不同的，但在理智和情感上是平等的个体，教师通过移情，可以拉近师生的心理差距，形成良性互动，有利于提高教与学的水平和质量。

5 运用行之有效的考查方法

考查是督促学生掌握所学课程的基础理论、基本技能和分析解决问题能力的重要手段，也是反映教学质量的重要方法。采用定性与定量相结合的评价方式对学生进行测评，实施过程评价与终结评价相结合，针对不同的专业和层次设计不同的考查方法，重点考察学生掌握基本知识、运用知识分析问题和解决问题的能力。我们目前的考查方式是：理论闭卷考试成绩占70%，实验部分占20%，平时的作业和课堂发言占10%。

当然，也会根据实际情况选择考查方式，只要能够客观评价一个学生对所学知识的掌握和综合运用情况，可以根据实际情况灵活掌握运用。

第5篇：微生物学的定义范文

关键词：生物学网络技术 环境污染 应用

在当今社会，由于全球人增地减、资源匮乏，人类对环境的依赖性愈来愈强烈 随着人类的生活要求和工农业生产的迅速发展， 量人工合成的并难以被天然微生物迅速降解转化的污染性化合物进入到自然环境中，成为严重威胁人类及其他生物正常生存发展的土壤污染区，污染还导致资源环境中生物重组，使物 的分布与 度均发生深刻的变化，致使系统变得越来越脆弱，降低了生态系统的功能稳定性。因此，治理破坏环境生态的各种污染，已成为世界各国普遍关注并努力攻克的热点问题。最近20年间，以核酸技术为主要内容的分子生物学技术的广泛应用，在揭示生物多样性的研究中提供了新的方法论，开拓了分子生物学与生态学交叉领域。通过检测生物自然种群DNA序列多态性，鉴定 体的基因型，在基因水平评价种群遗传分化，并在分子水平阐述分子适应等生态问题的机制， 好地揭示生物与环境之间的生态学意义，为污染环境的生物修复提供理论依据。

一、生物分子生态学技术

可直接用来探测溶液中、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列）由于核酸分子杂交的高度特异性及检测方法的高度灵敏性，使得核酸分子杂交技术广泛应用于对环境中的生物的检测，定性、定量分析它们的存在、分布、丰度和适应性等研究目标。

基因探针方法学利用了DNA能变性和重退火的特性。要做 个基因探针，所研究的这个基因的DNA顺序必须清楚。这个基因对一特定的微生物种可能是独特的，在这种情况下，这一DNA顺序就有利于检出那种微生物体。或者，这个基因可能编码一种某一代谢途径独特的酶，从这样一种序列构建出的基因探针就有可能指示土壤或水样品中一群细菌的潜在活性。这类探针可定义为功能性基因探针。例如，由编码固氮作用的酶的DNA序列可做成基因探针，这样的探针就可以用于测估特定的土壤中是否含有携带固氮基因的细菌。随后，还可以构建另外的探针，用以测定这些机体实际上是根瘤菌属或固氮螺菌属的一些种，或者是蓝细菌。这一基因甚至可能对所有的细菌来说是通用的，因而使检出所有已知细菌成为可能

二、信息技术与物理学科整合的内涵 信息技术：是指在计算机与通信技术的支持下，用以采集、存贮、处理、 传递和显示包括文字、数据、声音、图像在内的各种信息的一系列现代化技术。 从中学教学过程中所使用的信息技术来看，信息技术主要是指利用计算机进行 的多媒体技术及网络技术。 从教育技术的发展来看，信息技术与课程整合的内涵：是要求在先进的教 育思想、理论的指导下，把计算机及网络为核心的信息技术作为促进学生自主 学习的认知工具、情感激励工具与丰富的教学环境的创设工具，并将这些工具 全面地应用到各学科教学过程中，使各种教学资源、各个教学要素和教学环节， 经过整理、组合，相互融合，在整体优化的基础上产生聚集效应，从而促进传 统教学方式的根本变革，也就是促进以教师为中心的教学结构与教学模式的变 革，从而达到培养学生创新精神与实践能力的目标。

三、信息技术与初中物理教学整合，以建构主义理论为理论支撑 建构主义认为，知识不是通过教师传授得到，而是学习者在一定的情境即 社会文化背景下，借助学习是获取知识的过程其他人（包括教师和学习伙伴） 的帮助，利用必要的学习资料，通过意义建构的方式而获得。因此建构主义学 习理论认为“情境”“协作”“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要 、 、 素或四大属性。学习环境中的情境必须有利于学生对所学内容的意义建构。这 就对教学设计提出了新的要求，也就是说，在建构主义学习环境下，教学设计 不仅要考虑教学目标分析，还要考虑有利于学生建构意义的情境的创设问题， 并把情境创设看作是教学设计的最重要内容之一。由于多媒体技术和网络技术 可以作为建构主义学习环境下的理想认知工具，能有效地促进学生认知地发展。 因此，信息技术与课程整合的理论基础是建构主义。

四、信息技术与物理学科整合的优点 信息技术与物理学科整合能够发展学生利用各种媒体收集和处理物理科学 信息的能力；发展学生比较、判断、推理、分析、综合等的思维能力，初步形 成创造性思维品质；达到能够运用所学到的物理学知识评价和解决某些实际问 题的目标。信息技术与物理学科教学相整合，其主要优点是： ⑴整合丰富了课堂教学手段。信息技术中图文并茂、丰富多彩的知识表现 形式，能克服传统物理教学中语言描述具有不确定性、文字说明比较抽象乏味、 实验演示只能给学生以结论的缺陷，有利于激发学生的学习兴趣。 ⑵整合突出了学生的主体性。信息技术能够突破教育环境的时空限制，使 学生在特定的接近现实的情景中，主动地获取知识，学生从被动听讲的接受者， 转变为主动参与的学习主体。 ⑶整合更适于创设探究情境。超文本特性与网络特性的结合，提供了极丰 富的信息资源，构成进行自由探究和自主学习的开放环境，能有效地培养学生 自主发现、探索的学习能力，有利于发挥学生思维的主动性，实现培养创新精 神和促进信息能力发展的探究式学习。 ⑷整合落实了因人施教原则。借助人机交互和参数处理技术，建立虚拟学 习环境，能对教育信息及时收集与反馈，使表现方式和节奏更符合学生的学习 进程，从而为实现物理教学过程中的因人施教提供技术支持和保障。

五 结语

从污染环境微生物分子生态学的研究进程可见，分子生态学技术的应用不仅扩大了环境微生物的研究对象，促进了微生物结构生态学研究，更重大的突破是有助于更深入、更多地了解生态学过程，使得以功能基因为基础的功能生态学研究成为今后污染生态学领域的新方向$特别对污染胁迫下的微生物，研究功能基因在环境中的表达调控，可更真实、准确地揭示微生物的生态关系，明确生态系统的结构与功能，即生态系统中一系列基因的相互作用。进一步通过基因工程操作将某些不同生物体中控制有用的生物降解途径或酶的微生物异化代谢基因带到同一寄主中，按照设计的生物代谢途径运行，以实现对环境污染物或特定毒物的降解，从而显著地或彻底地改善微生物在污染环境修复中的功能。

参考文献

[1]. 倪丽娜等. 现代生物技术在环境微生物学中的应用. 氨基酸和生物资源， 2002年第24期.

第6篇：微生物学的定义范文

土壤宏基因组学技术是近来发展比较迅速的一种新方法，这种方法从土壤环境样品中直接提取微生物基因组DNA（宏基因组）并克隆于不同载体，再将重组载体转移到适宜的宿主以建立宏基因组文库；同时结合不同的筛选技术，从基因文库中筛选新基因或新的生物活性物质。应用这些免培养的新方法和新技术，可以绕过微生物菌种分离培养这一技术难关，直接在基因水平上研究、开发和利用无法培养的微生物资源；有利于揭示不可培养微生物的基因多样性，为农业、医药和环境的可持续发展提供丰富的资源。

1土壤宏基因文库的构建

关于土壤宏基因组学技术的构建已有许多研究报道，文库的构建需要足够高质量的DNA，由于土壤微生物往往会与土壤其他组分紧密结合，这就增加了提取土壤DNA的难度。常用的方法包括直接提取法和间接提取法。直接提取法是将样品直接悬浮在裂解缓冲液中处理，使其释放DNA，继而抽提纯化；间接提取法是首先去除土壤等杂质，通过不同的离心速度从土壤中分离出细胞，然后对细胞进行抽提。直接提取法提取的DN段较小（1~50kb），提取率高，操作简单；间接提取法提取的片断较大（20~500kb），纯度高，但操作繁琐，有些微生物在分离过程中会丢失。

根据插入片断大小，可以把基因文库分成2类：质粒载体的小片段插入（小于15kb）和柯斯质粒（15~40kb）或BAC（细菌人工染色体）（超过40kb）载体的大片段插入。大肠杆菌（Escherichiacoli）是表达土壤细菌基因或基因簇的通用宿主，穿梭载体或BAC文库可将大肠杆菌包含的文库信息转移至其他宿主如链霉菌或假单胞菌。

载体系统的选择取决于所提取土壤DNA的质量及研究目的，包括欲插入目的片段的大小、所需要的载体拷贝数、使用的宿主以及筛选方法等。如对腐殖质含量较高或剪切较严重的DNA样品适宜构建质粒文库，小片段的文库适用于筛选新的与代谢相关的单基因或小操纵子；而对于含较大基因簇或大片段的DNA样品则需要构建大片段和大容量的载体文库。Rondon直接把环境DNA克隆到低拷贝BAC载体，以大肠杆菌作为宿主构建了含100Mbp的小文库（SL1），并从这个文库中检测到DNA酶、脂肪酶、淀粉水解酶的活性。

2土壤宏基因组文库的筛选

宏基因文库的筛选主要有功能驱动筛选、化合物结构水平的筛选、序列驱动筛选，底物诱导基因表达筛选。功能驱动筛选是根据重组克隆产生的新活性进行筛选，在工业上有很多重要的酶就是用这种方法发现的。其主要缺点是要在寄主中进行功能表达，造成筛选工作量大，效率低。化合物结构水平的筛选是根据不同结构的物质在色谱中有不同的峰值，通过比较转入和未转入外源基因的宿主细胞或发酵液抽提物的色谱图筛选产生新结构化合物的克隆子。此方法工作量大，费用高。序列驱动筛选是不依赖重组基因在宿主中表达来筛选，而是根据已知功能的基因序列设计探针或PCR引物，通过杂交进行筛选具有目标序列的克隆子。底物诱导基因表达筛选是利用底物诱导克隆子分解代谢基因进行筛选，这种方法已经成功的从宏基因中筛选出芳烃化合物诱导的基因。国内外的资料显示这4种筛选方法可以筛选到所需要的物质，但筛选效率低，费用高。

3土壤宏基因组研究现状

利用宏基因组学的技术，科研人员筛选到了许多功能基因，加拿大TerraGenDiscover公司最先在以链霉菌为宿主的宏基因组文库中筛选到了具有抗菌活性的5种新的小分子物质TerragineA、B、C、D、E；Courtois等利用柯斯载体构建了含5000个克隆子的环境基因组文库，采用PCR序列分析的方法，筛选出编码聚酮合成酶的新基因，同时采用HPLC技术发现了脂肪二烯醇中2种新的化合物，两者互为同分异构体；Yun等选用pUC19为克隆载体构建大肠杆菌基因组文库，利用活性筛选方法，从30000个重组子中筛选出1个含淀粉酶基因（amyM）的克隆子。

2005年，LimHK等以枯草芽孢杆菌为宿主，建立了森林土壤的宏基因组文库，筛选到2个具有抗菌活性的克隆，对其结构进行分析，得出其中一个为产红素的靛玉红，另一个为产蓝素的靛蓝，是靛玉红的异构体。2006年，VogetS等首次研究了从土壤宏基因组文库中筛选到的一种纤维素酶的性质，证实了其具有较广的pH值和温度适应范围，并且在较高的盐度时也具有活性，具有工业应用价值。

4土壤宏基因组学的技术局限性

总DNA提取技术尚存在一定的限制，土壤环境中，由于微生物与土壤颗粒紧密结合的特性以及腐殖酸等抑制性物质存在等原因，从中难以获得适于构建宏基因组文库的高分子量DNA。Bertrand等采用间接提取法，通过Nycodenz梯度离心，所回收的土壤DN段大小己能达到400kbp，但至今基于原位裂解获得>100kbp土壤DNA的提取技术尚未突破，运用原位裂解法构建更大片段环境宏基因组文库（现有的土壤宏基因组文库中，平均插人片段最大为44.5kb）仍是一个难点。不可避免地，环境宏基因组文库所包含微生物基因组信息的偏差将直接导致“基因遗漏”现象发生，如海洋中普遍存在的微生物固氮基因，却在测序量高达1.6Gbp的马尾藻海水宏基因组文库中被遗漏，表明仅运用宏基因组学技术同样会忽略部分的微生物资源。

阳性克隆筛选频率低是宏基因组学的另一个瓶颈所在，运用经典的功能筛选方式，往往是在数千个，甚至数百万个重组克隆子中才能检测到有用的活性克隆，造成此局面一个重要的原因是外源基因的异源表达水平低下。目前根据核酸序列相似性及基因保守区设计探针或引物的杂交、PCR筛选方法，从文库中发现新基因的比率尚不到已知基因的40%。

第7篇：微生物学的定义范文

关键词：生物技术 发展现状 发展趋势

一、前言

我国的生化工程学科是在20世纪80年代初开始建立的，20多年来我国经历了将化工技术用生物技术和融合生物技术知识发展生化工程的2个阶段。[1]生物技术服务的领域主要包括医药、农业、食品、化工、冶金、能源等方面。在与人类健康有关的重要领域，已能设计和制造脏器、诊断试剂以及治疗药物；在农业上，能够制造兽药，培养植物细胞、利用基因工程和细胞工程技术获得抗病毒、抗虫、抗除萎剂、抗冻、抗旱、抗盐、保鲜、高蛋白、高养分的植物新品种和良种家禽、家畜；在化工方面，生产氨基酸、生物大分子及基本有机化工产品，如乙醇、丁醇、丙酮等，利用基因工程技术和细胞融合得到高产工程菌，为化工生产提供高效、低成本的新途径；另外在“三废”处理、低品位金属提取、生物能源、煤的气化和液化等方面都有不同进展。这些技术的丰富交叉引起了世界各国的强烈兴趣，生物技术商品化的竞争已经到来。

二、生物技术定义

所谓生物技术，即为应用生命科学研究成果，以人们意志设计，对生物或生物的成分进行改造和利用的技术。现代生物技术综合分子生物学、生物化学、遗传学、细胞生物学、胚胎学、免疫学、化学、物理学、信息学、计算机等多学科技术，可用于研究生命活动的规律和提品为社会服务等。20世纪30年代生物技术以发酵产品为主干，40年代抗生素工业成为生物技术产业的支柱产业，50年代氨基酸发酵和60年代酶制剂工程相继出现，到70年代DNA重组技术使生物技术得到了突飞猛进的发展，并与信息技术、材料技术及能源技术共同构成了人类新的技术革命的基础。[2]

生物技术是现代生物学发展及其与相关学科交差融和的产物，其核心是以DNA重组技术为中心的基因工程，还包括微生物工程、生化工程、细胞工程及生物制品等领域。

三、生物技术的发展现状

近些年来，以基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程为代表的现代生物技术发展迅猛，并日益影响和改变着人们的生产和生活方式。所谓生物技术（Biotechnology）是指“用活的生物体（或生物体的物质）来改进产品、改良植物和动物，或为特殊用途而培养微生物的技术”。生物工程则是生物技术的统称，是指运用生物化学、分子生物学、微生物学、遗传学等原理与生化工程相结合，来改造或重新创造设计细胞的遗传物质、培育出新品种，以工业规模利用现有生物体系，以生物化学过程来制造工业产品。简言之，就是将活的生物体、生命体系或生命过程产业化的过程。

鉴于世界上技术先进，经济发达国家对生物技术的高度重视，面对世界新技术革命的挑战，我国“863”高科技发展计划把发展生物技术放在首位，结合我国国情，以解决发展我国农业、医药中存在的关键技术为重点，确定了三个主题：一是高产优质抗逆的动植物新品种、二是新型药物、疫苗和基因治疗、三是蛋白质工程。

四、生物技术的发展趋势

（一）生物技术在农业中的发展趋势

充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充，给农业生物技术带来革命性改变。建立一支专门的农业生物技术队伍，尤其是基因工程专业队伍，杜绝一哄而上，避免人财物的无谓浪费，把有限的资金用在刀刃上。

（二）生物技术在环境中的发展趋势

在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。[3]

生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。

（三）生物技术在工业中的发展趋势

工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。

四、结语

生物技术是2l世纪改变人们生活方式最重要的科技手段。发展生物技术，实现产业化，将为国民经济培育新的增长点。大力发展生物技术和生物技术产业，需要有高水平的专业技术人才，只有高水平的专业技术人才才能掌握现代生物技术，为实现和发展生物技术产业作出应有的贡献。

参考文献：

[1]欧阳藩.生物技术发展现状及发展战略[J].现代化工，2004（6）：1-7.

[2]瞿礼嘉，顾红雅，胡苹等.现代生物技术导论[M].北京：高等教育出版社，1998.

[3]沈齐英，葛明兰.环境生物技术的发展和现状[J].北京石油化工学院学报， 2001（2）：33-36.

第8篇：微生物学的定义范文

生物技术就是运用生物处理知识和生物体的特性来解决问题和制造有用的产品。能够使用生物制剂（有机物、细胞、细胞器、分子）来获得所需要的产品或者提供服务的知识称为生物技术，包括基础科学（分子生物学、微生物学、细胞生物学、遗传性、基因组学、胚胎学），应用科学（免疫学、化学和生物化学技术）和其它技术（计算机技术、机器人技术和过程控制技术）。生物技术影响不同的生产领域，提供了新的就业机会，提供了植物抗病，生产生物降解塑料、生物燃料，对环境少污染的工农业生产和环境生物治理的方法。目前，在工业上使用生物技术方法（生物催化和生物转化）有所增加。经济合作与发展组织研究也表明生物技术在工业上的应用增加。在案例研究中，70%以上使用了酶法工艺，从而使费用降低了9%~90%，并且节省了自然资源。

2酶

酶是有机物质，一般称为催化多种化学反应的生物催化剂的蛋白质，酶广泛应用于洗涤剂、食品、医药、精细化工等行业。它们是制得重视的物质，其显著的高效性和催化能力，明显优于合成催化剂。高特异性的酶取决于它的尺寸和产生与底物亲和区的三维构象。从巴斯德以来的研究表明，尽管和其他物质同样受到自然法则的支配，酶在一些重要方面却不同于普通化学催化剂，具体包括如下几个方面：更快的反应速度，温和的反应条件，特异性强和可调控能力。几乎所有的细胞代谢反应都是在酶的催化下进行的，这些反应是所有生物体代谢的基础，为工业生物催化更高效和经济提供了极大可能。现有的酶种类估计有6000~7000种，其中3000种酶具有生物学功能，但是应用于工业中的酶仅有130种左右，或为游离酶，或作为细胞的一部分。由于微生物酶比同种来自植物或动物的酶更稳定，因此大部分工业用酶源于微生物。至少有3000种酶是由嗜温微生物分离得到的。酶的分类如表1所示。

2.1酶的应用

酶的应用与全球市场有明显的关联，可以分为工业用酶和医用酶\分析酶和科技用酶。在生物科技领域内，尤其是工业用酶作为最主要的应用酶。过去十年，与科学和技术密切相关的酶的应用变得包罗万象很难对它准确定义。然而，如图2所示，生物技术无疑包括微生物学、生物化学、基因工程以及材料的化学及生物化学处理过程。在这些使用的制剂中，酶常常用来改善工艺，并且使新原料得以使用，从而提高它们的物理和化学特性。酶的应用非常广泛，在食品、农业、造纸、皮革和纺织工业等行业的应用显著节约了成本。有作者认为，酶的应用是工业可持续发展的重要组成部分。生物治疗技术需要使用生物制剂（例如：活的微生物或酶）对被环境中污染物的污染进行去除、转化或去毒，通过自然过程将污染物转化为毒性较低的物质形式。2.1.1酶在皮革清洁化生产中的应用生物技术在制革业的中应用已经有很多年了，但是大部分酶制剂在这一领域没有足够的特异性。目前，生物方法在浸水、脱毛、软化和脱脂过程中取得了一定的成功。在浸水、脱毛或浸灰过程中用酶取代化学品和电力这一小“投资”，能够相当大的节约能源和减少二氧化碳的排放量。也选用生物技术处理废水和固体蛋白废物。在皮革生产过程中的浪费高达50%。最好的清理方法是恢复具有商业用途的蛋白质的可溶性。酶可降解未鞣制的和鞣制的皮革固体废弃物。酶在原料皮加工过程的应用如下：（1）蛋白酶蛋白酶是水解蛋白质和肽的一类酶。碱性蛋白酶最初作为洗涤剂的添加剂，是具有生理和商业价值的一类酶。在蛋白质的水解和裂解中扮演着特殊的角色。芽孢杆菌是碱性蛋白酶的主要来源，广泛应用于各行业。碱性蛋白酶的生产一般采用液态培养。每种微生物在其特定的条件下有酶的最大产值。碱性蛋白酶能够通过催化水解破坏蛋白质的肽键和清除清蛋白和球蛋白等非纤维蛋白。目前已尝试设计一种不浸酸环保型植物鞣法，使用蛋白水解酶来提高植物丹宁的利用率。这一方法使丹宁的利用率超过95%，比传统的植物鞣法提高了10%。酸性蛋白酶用于帮助植物鞣剂扩散，达到更好的利用。在皮革的抗张强度和延伸性方面，传统生产和酶法生产没有明显的区别。（2）角蛋白酶角蛋白是生皮、头发、羊毛、指甲和羽毛的主要结构蛋白。在表皮和骨骼组织蛋白质形成刚性纤维。羽毛中包含90%以上的角蛋白。角蛋白酶在生物技术工程中有很多应用：可用于原料皮脱毛，洗涤剂和肥料的生产，动物饲料和化妆品，工业废弃物的降解和生产可生物降解的薄膜。动物和植物不能有效的水解角蛋白。角蛋白是一种非常稳定蛋白质，但是某些真菌、细菌和放线菌在细胞内外产生的角蛋白酶可催化其水解。有关分析表明，角蛋白酶可作用许多可溶性和不可溶性的蛋白底物。（3）脂肪酶目前大部分脂肪酶来源于真菌和酵母菌，但是细菌脂肪酶和来自于其他微生物的脂肪酶在高温和恶劣条件下更为稳定而量在增长。主要来源于微生物的脂肪酶催化水解甘油三酸酯为游离脂肪酸和甘油。研究了用黑曲霉生产脂肪酶，并且测得了细胞外脂肪酶的特性（最佳pH和温度，稳定性和去除橄榄油的能力）。脂肪酶可溶于水并且在消化代谢中扮演着重要的角色。在皮革生产中，脂肪酶作用于脂肪、肉的脂类、油脂和皮腺产生的油。脂肪酶用于脱脂和脱毛过程。脂肪酶与表面活性剂使用脱脂效果更好。当脂肪酶和蛋白酶结合用于复鞣、去除油脂和污垢，皮革可能获得更为均匀和鲜艳的颜色。使用脂肪酶能够减少皮本身油脂脂肪带来的色花，减少皱纹和其它类型的变色。（4）淀粉酶淀粉酶可使淀粉分子降解并且在自然界中分布很广。淀粉酶在工业上有很重要的生物技术应用，比如在纺织、纸浆和纸、皮革、洗涤剂、啤酒、面包、婴幼儿谷类食品、饲料、化工和制药业以及淀粉的液化和糖化等方面的应用。这些酶来源广泛，可从植物、动物和微生物获得，通常微生物酶的工业需求最大。大部分微生物淀粉酶可作为商业用途和水解淀粉。在皮革生产中，淀粉酶常常用来打开皮革的纤维结构。（5）胶原酶胶原酶来源广泛，是一种金属蛋白酶。胶原酶的动力学模型取决于它们的来源。在-Gly-Pro-X-Gly-Pro-X序列中，细菌胶原酶优先打开Gly-X键（X是一种天然氨基酸）。鞣制后的胶原蛋白（用鞣剂交联）有抗胶原酶的作用；这种酶不能水解铬鞣皮革，但能打开皮革的纤维结构。已有研究表明胶原酶来源于几种微生物，但对降解和水解主要由胶原蛋白组成的皮革很困难。细菌胶原酶应用于皮革染色。使用这种酶能够获得更柔软的皮革，并且保持变皮革的强度不变。表2总结了一些酶在皮革生产中的应用。2.1.2在皮革生产中酶的活性评估在皮革生产过程中，除了掌握不同特性的酶在皮革生产多方面的应用，定量评估酶对原皮的作用也非常重要。最新文献探讨了用光学显微镜或/和电子显微镜对蛋白质、原纤维蛋白（葡萄胺多糖和蛋白聚糖）、羟脯氨酸的定量测定，以及评估粒面质量。酶促反应的效果决定成品革的力学强度。葡萄胺多糖又称粘多糖，是由糖醛酸和六亚甲基四胺（葡萄糖胺或半乳糖胺）聚合而成的线性高分子碳水化合物。最常见的葡萄糖胺是透明质酸。硫酸皮肤素在准备工段被部分去除，它与打开纤维结构密切相关。有效去除硫酸皮肤素有利于打开纤维结构便于化学品渗透，并提高得革率；但是过量的去除硫酸皮肤素会导致皮革松面和强度差。蛋白多糖是一种结合在葡萄糖胺上的细胞外蛋白。主要的蛋白多糖是核心蛋白聚糖，由单链的硫酸皮肤素和多肽链组成。有效的去除蛋白多糖对提高皮革的柔软性和柔韧性非常重要。去除纤维间质如蛋白多糖和氨基多糖是传统制革浸灰和软化过程的前提。用蛋白酶软化皮革有利于去除纤维间质。一些学者研制了一套方法来判定浸灰和软化过程中这些蛋白质的去除情况。这些方法包括根据标准浓度曲线，通过计算硫酸软骨素的浓度来确定葡萄糖胺的浓度，由粘蛋白的量确定蛋白多糖的浓度。羟脯氨酸是胶原有的一种氨基酸，在其他蛋白质中不曾发现。在胶原结构中最常见的氨基酸有羟脯氨酸（11.28%），脯氨酸（11.77%），甘氨酸（33.43%），丙氨酸（11.97%）和精氨酸（5.04%）。哺乳动物的皮中每100g胶原中含有13.45g羟脯氨酸，然而鱼皮中每100g胶原中含有7~9g羟脯氨酸。基于此，在皮革生产过程中，根据羟脯氨酸的含量用来确定原料皮的胶原含量和生产过程中不希望释放的胶原量。除了分析纤维间质，还可通过皮革的抗张强度、延伸率和撕裂强度来评估酶在皮革生产中各工序的应用效果。

2.2微生物酶的分离和筛选

搜索一种新的酶始于自然界中的微生物。研究者从热带森林到冰川地区收集不同气候条件下的土壤样品并对其进行检测。酶的获取途径非常广泛。大部分酶主要来源于动物、植物和微生物。大部分工业用酶来自于微生物。微生物酶比来自于动植物的酶在数量上更有优势。这些优势主要表现于：a.微生物比动物和植物生长更快。b.酶仅仅是动植物体很微小的一部分。因此，酶的大规模生产需要大片的土地和大量的动物。这种限制使得动植物酶非常昂贵。微生物酶不受这些方面的约束，想生产多少就能生产多少。c.微生物酶比动植物酶更稳定。d.由于微生物在自然界中种类的多样性，因此最大的优势就是能够生产各种类型的酶。e.基于对微生物基因基础的研究和了解从而控制其生理功能，可以人为操纵微生物产生某些代谢产物，包括酶。在酶的生产中，第一步就是分离和筛选微生物，也就是分离特定的菌株从而获得所需要的酶，如图3所示。为了达到要求，需要对不同的菌株进行精细选择和测试以鉴定这些菌株，从而获得所需特性的菌株。目前，已经开始研究几种新型酶。外来微生物（比如极端微生物）是酶的重要来源。生物体以pH值的不同而分布不同。众所周知微生物接近中性的pH条件下繁殖。当偏离接近中性条件时，微生物的数量减少。标准做法就是将许多微生物置于大量含有培养基和琼脂平板上培养，如图4所示。分离微生物的典型方法就是使用后续金属保护层，筛选理想特性的微生物。然后，微生物在特种媒介中生长，使用合适的基质如脱脂牛奶或酪蛋白、淀粉、三丁酸甘油酯或黄油来测定蛋白的水解和脂肪的分解活力。选择那些分离出来的具有很强活力的菌株，然后用恰当的方法保存备用。生产应用于皮革生产用酶（包括蛋白酶，角蛋白酶，胶原酶）的微生物，可根据各种微生物栖息地如制革厂的污泥、废弃物和污水中分离出来。Ogino等分离出来的76种微生物能够在中性pH条件下降解制革废水，23种微生物能在碱性条件下降解制革废弃物。文献中通常使用含有琼脂和蛋白质的培养基来获得蛋白水解酶。最常用的蛋白有酪蛋白，脱脂牛奶和磨碎的羽毛。蛋白水解活性检测是通过底物消耗在周围出现一个透明环，就表示有蛋白酶产生。

2.3酶的生产和微生物的营养大部分酶通过水中培养获得，但有些酶通过半固体培养基生产。

2.3.1半固体培养基这种类型的培养基通常用于真菌微生物培养，在低湿度和通风性良好的条件下能够获得较高的酶产量。通过空气循环的方式将温度维持在30℃左右。生产周期一般为30~40h，但有时会持续长达7d。最佳产量取决于抽样和对酶产量的评估。2.3.2水基培养大多数酶的生产是在生物反应器中通过水基培养来实现的。该培养基包含足够的碳源、氮源、金属和微量元素等微生物生长所必须的营养物。然而，在某些情况下适宜微生物生长的培养基并不有利于所需酶的生产。温度和pH值必须适合每种生物体。酶的生长、酶的生产以及酶的稳定性所需的温度和pH值，每种酶都不尽相同。培养温度通常由三个因素决定。如果微生物生产酶是需氧的，则氧气需氧量较大，因此水基培养中需要通气和搅拌。微生物必须在适宜条件下培养才能够提高酶的产量。提高蛋白酶产量和有助于细胞生长的培养条件明显不同。在碱性蛋白酶的工业化生产中，需要高浓度的复杂碳水化合物、蛋白质和其他培养基组分。为了开发一种经济又切实可行的技术，研究者在以下几个方面展开了研究：（a）提高碱性蛋白酶的利用率；（b）最佳生产条件；（c）使用廉价的培养基。在大多数生物体中，有机和无机氮源会代谢产生氨基酸、核酸、蛋白质和其他细胞组分。碱性蛋白酶中氮含量高达15.6%，并且它们的生产取决于培养基中碳源和氮源的供应。虽然复杂的氮源通常用于碱性蛋白酶的生产，不同的生物体对氮源的需求量也不同。有研究者发现，当糖（如乳糖、麦芽糖、蔗糖和果糖）用于微生物的培养时，碱性蛋白酶的产量会提高。各种有机酸（如醋酸、乙酸甲酯、柠檬酸或柠檬酸钠）有利于碱性蛋白酶的生产。在某些情况下，酶的生产需要二价金属离子（钙、钴、硼、铁、镁、锰）。在大多数研究中，钾的来源主要是磷酸钾。磷酸盐用作培养基的缓冲剂，但是过量会抑制细胞的生长和酶的产生。总之，微生物和其他生物一样需要营养物质。以下是影响微生物营养最重要的因素。真菌和大多数细菌均为化能自养型微生物，通过适宜底物的氧化反应来获取能量。无机营养微生物氧化无机化合物来获得营养，而有机营养菌氧化有机化合物获得营养。第一组中包括氧化硫产生硫酸的细菌。第二组包括真菌和相当数量的细菌。2.3.3碳源对于自养型微生物来说，主要碳源是二氧化碳和碳酸氢钠，能够以此合成机体所需要的全部有机组分。大多数细菌为异养型，需要有机碳源；有机碳源一般有碳水化合物、氨基酸、脂类、醇类和淀粉及纤维素类聚合物。实际上，一些微生物能够利用一些天然有机物和人工合成的化合物。微生物的多用途性非常重要，使微生物的应用更广泛地向有利的方向转变。2.3.4氮源微生物对氮的需求分为三类。一些细菌可直接吸收大气中的氮并转化为有机氮。许多真菌和细菌几乎完全使用无机氮化合物特别是铵盐，偶尔也使用硝酸盐。真菌和一些细菌需要以各种氨基酸为代表的有机氮源的氮。通常，蛋白质的水解或和氨基酸能够促进大多数异养微生物的生长。2.3.5重要的无机离子除了碳和氮，微生物还需要大量无机化合物中的其他元素。一些称为大量元素，机体需求量很大，另外一些称为微量元素，机体需求量很少。大量元素中的磷一般以磷酸盐形式存在，对机体的能量代谢和核酸的合成非常重要；硫是合成氨基酸（比如半胱氨酸）和维生素（比如维生素H和维生素B1）所必需的；钾作为酶的激活剂和渗透压的调节剂；钾是孢子形成中重要的胞外酶的激活剂；铁是合成某种细胞色素和颜料所必需的。由于微量元素的研究很困难，所以微量元素的作用并不确切。然而，在一些特例中证实铜、钴、锌、猛、钠、硼以及其它微量元素是微生物生长所必需的元素。2.3.6生长因子生长因子是特殊生物体不可缺少的，且其自身不能合成的有机化合物。生长因子必须在培养基中才能促使有机体的生长。许多生长因子是维生素，尤其是维生素B类，也有些生长因子是氨基酸和脂肪酸。2.3.7水水不是营养物质，但它对微生物生长是必须的。因为大部分营养物质是在溶液中通过细胞质的膜吸收的。由于水的比热容高和热调节性好，水对调节渗透压有重要作用。3.3.8大气中的氧和水一样，大气中的氧也不是营养物。微生物根据周围游离氧的数目进行不同的生命活动；好氧菌需要游离氧，但是有些好氧菌是微需氧的，对氧的需求量很少，不能忍受正常大气中的氧。相反，厌氧型微生物在游离氧条件下会很快死亡，然而兼性厌氧型微生物能同时在有氧和无氧条件下存活。

2.4酶动力学

酶动力学是酶学的一部分，主要研究酶促反应速率及其影响因素。酶动力学研究主要是评估酶的产量和单位时间内底物的消耗量。酶促反应可用方程（1）来表示，可分为两个反应，一个是生成酶和底物的复合物反应，另一个是进而生成产物和酶的反应。E+S圮ES圮P+EE、S、ES和P分别代表酶、底物、酶和底物的复合物和产物。根据这个模型，当底物浓度足够高时，酶全部转换为酶和底物复合物的形式，第二步会受到抑制，并且随着底物浓度的增加，反应速度不变。酶促反应速度取决于酶浓度和底物浓度。理论上，在催化、合成和裂解反应过程中同一种酶可反复利用多次。在实践中却受到了很多限制。酶是一种复杂而敏感的生物分子，酶所处环境的温度、酸碱性、微量金属离子或某些抑制剂都会影响酶活力。一些影响酶催化活力的因素如下：（1）pH值酶处于最佳pH值时，酶分子上的电荷分布和酶的催化位点都有助于酶的催化。（2）温度大多数酶都有其最适温度；最适温度取决于分离出酶的微生物。一些微生物的最适温度接近室温，这些微生物分离出来的酶在30~40℃活性最大。温度太低，分子移动减慢导致反应速率下降；温度太高，分子移动速度非常快，酶很难维持其空间结构并发生变性，从而导致酶失活。温度升高，反应速度加快，当达到最适温度后，反应速度减慢。（3）变性维持蛋白质功能的结构遭到破坏称为蛋白质变性。不仅仅高温导致蛋白质变性，其他能够破坏化学键的环境因素也会导致蛋白质变性。此外，极端pH值会使官能团质子化或去质子化，使酶活力丧失。洗涤剂和非极性溶剂能够改变蛋白质的结合和相互作用，进而引发变性。在大多情况下，变性是一个不可逆过程。（4）酶的抑制作用许多物质能够与酶可逆结合而改变其活力。众所周知，能降低酶活力的是抑制剂。1）抑制剂不同抑制剂的作用机理不同。一些酶抑制剂结构与酶相似，与酶不反应或反应很慢。这些类型的抑制剂可分为两类：①竞争性抑制剂这类抑制剂能竞相争夺酶分子上的活性结合位点，并且降低用于结合底物的游离酶浓度。当底物浓度升高，也就是游离酶抑制剂所占比例下降，会引发抑制活动的下降。这种抑制剂通常和底物与酶的特殊活性位点结合类似。然而，它和酶与底物结合大不同，它不发生反应。②非竞争性抑制剂非竞争性抑制剂能够改变酶分子上的活性位点，使酶丧失催化活性。非竞争性抑制剂和底物不一样，提高底物浓度并不能使抑制剂活性降低。2）变性假如一种抑制剂与酶不可逆结合，称之为灭活剂/变性剂。

2.5酶抑制剂在原皮保藏和皮革加工中的应用

浴液中盐和其他化学品的使用会干扰酶的活性，因此应在工业过程中避免此类损失。表3展示了不同化学品对酶活性的影响，由Dettmer等报导。硫酸钠和表面活性剂对部分酶产生抑制作用。EDTA、脂肪醇、纯碱和氢氧化钙对酶的活性的影响没有太大的差异。Dettmer等研究表明，皮革生产过程中传统脱毛与酶脱毛过程相比，酶脱毛技术是降低生产污水污染负荷的理想选择。酶解过程能够降低COD、BOD、氮和硫化物的水平并且能够大幅度的缩短加工时间，从之前的20h缩短到6h，但要准确把握酶脱毛的时间，避免对皮革造成损害。一些学者指出酶脱毛工艺能获得与传统脱毛工艺品质相同的皮革。这两个工艺的皮革产品的抗张强度、撕裂强度、铬含量与收缩温度都基本相同。Dettmer等通过定量测定去除纤维间质来评估酶脱毛过程中酶的效率，此外，通过测定废水中羟脯氨酸的含量评估酶对胶原蛋白的破坏作用。有人发现在脱毛过程中酶残余的活性可回收再利用。

3结论和展望

第9篇：微生物学的定义范文

【关键词】高等学校 动物福利 教学方法

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）11-0103-03

一、探索背景

近年来，虐待动物事件频频发生，社会人士呼吁政府部门建立相关法规惩处施虐者，保护动物的观念日益深入人心，人与动物和谐相处已成为共识。当前在很多高校的医学、生物学、兽医学等专业领域的教学以及科研中都涉及到实验动物[1]。笔者所在的扬州大学兽医学院现有学生近1000人，其中本科生499人。本人在指导学生的动物实验过程中，发现有些学生由于没有充分考虑到动物福利问题，出现了在实验过程中给动物造成非必需的痛苦等种种问题，严重影响了学生的动物福利观，同时也不利于他们掌握科学的研究方法。除此之外，某些高校大学生频频上演的虐待动物事件，不仅危害社会公共安全，甚至造成恶劣影响。因此，有必要在各大高校，尤其是医学或者兽医学学校开设有关动物福利保护的课程，让学生树立正确的动物福利观、增强动物保护意识、善待动物、增强社会责任感、在以后的科研以及社会生活中科学合理地保护与利用各种动物资源。

二、动物福利的概念

1976 年，休斯将农场动物福利定义为“动物与它的环境协调一致的精神和生理完全健康的状态”。1988年，Fraser 提出动物福利的目的是在极端的福利与生产利益之间找到平衡点。1990 年，台湾学者夏良宙提出，从动物立场而言，动物福利可以简述为“善待活着的动物，减少死亡的痛苦”。动物福利是保证动物康乐的外部条件。动物康乐就是动物自身感受状态，也就是“心理愉快”的感受状态，包括无任何疾病、无行为异常、无心理紧张、压抑和痛苦等。美国动物福利专家称，动物应有五大自由：转身自由、舔梳自由、站起自由、卧下自由、伸腿自由。英国农场动物福利法规定有“五不”：无营养不良、无环境带来不适、无伤害和疾病、无拘束地表现正常行为、无惧怕和应激。

我国学者在解释“动物福利”时指出：所谓动物福利，就是让动物在康乐的状态下生存，其标准包括动物无任何疾病、无行为异常、无心理紧张压抑和痛苦等。基本原则包括：让动物享有不受饥渴的自由、生活舒适的自由、不受痛苦伤害的自由、生活无恐惧感和悲伤感的自由、表达天性的自由。而动物福利的概念由五个基本要素组成：生理、环境、卫生、行为、心理。动物福利包括物质（身体） 和精神两个方面，通俗的讲就是动物在饲养、运输、屠宰过程中要人道，尽可能的减少痛苦、不得虐待动物。动物福利所强调的不是我们不能利用动物，而是应该怎样合理、“人道”地利用动物，要尽量保证那些为人类做出贡献和牺牲的动物享有最基本的权利。动物福利实质上是以人为本位的，是指在动物保护的基础上所提出的人们给予动物的保护措施使其康乐，而人类也可以从中更好地受益。

三、设计思路

1.教学内容的探讨

动物福利概念的提出是人类社会生产力发展和进步的必然结果。在社会经济发展到一定条件下，善待动物、倡导生态文明、保持生态平衡， 是社会良性发展的保障。目前，动物福利受到国际社会的广泛关注，发达国家更是在国际贸易中设置动物福利壁垒。而我国的动物福利发展状况相对落后。

《动物福利保护概论》是一门新兴的学科，是动物学、生态学、畜牧学、动物行为学、兽医学、公共卫生学等多门学科的交叉学科。该课程需兼顾家养动物和野生动物，全方位探讨动物保护问题，论述动物保护的内容和意义、动物的痛苦、动物的保健、动物福利、动物异常行为、动物试验、人类娱乐活动等和动物保护的关系，同时还应分别介绍家庭宠物、经济动物、野生动物等保护概况、存在的问题及采取的保护措施，介绍动物保护相关的法律法规和组织机构。通过本课程的学习，学生能全面了解动物保护的目的和意义、培养保护动物的意识、掌握常见动物和野生动物的保护及动物保护相关法律、法规等，从而使学生能自觉参与到动物保护的行动中，达到提高学生综合素质的目的。

针对教学内容多而教学时数相对较少的矛盾，需合理安排课时，从而达到全面地学习动物福利保护的目的。课程教学计划是 32学时。教学内容与学时分配建议如下表：

表 1《动物福利保护概论》理论教学学时分配表（共32 学时）

序号 教学章节名称 学时 序号 教学章节名称 学时

1 第一章 动物保护的内容及意义 2 9 第九章 畜禽的保护 2

2 第二章 动物的痛苦 2 10 第十章 实验动物的保护 2

3 第三章 异常行为与动物保护 2 11 第十三章 家庭动物的保护 2

4 第四章 动物福利与畜牧生产 2 12 第十五章 经济动物的保护 2

5 第五章 动物的保健 4 13 第十六章 园养动物的保护 2

6 第六章 动物试验与动物保护 2 14 第十七章 野生动物的保护 4

7 第七章 人类娱乐活动与动物保护 2 15 合 计 32

8 第八章 动物保护立法及动物保护组织 2

2.教学方法的探讨

（1）改变传统的教学模式和方法，明确对学生能力的培养

改变传统的老师“灌输”模式，采用互动式、启发式、研究型性教学。可通过典型案例分析提高大学生对动物福利问题的认识，引发大家的讨论，同时配合采用课程报告等方式进行辅教学，既能活跃课堂气氛，又可促使学生们深刻了解动物保护的内涵和意义。例如，2012年10月发生的四川“虐猴男”笑着活剥猴皮事件;2016年7月13日发生的天津虐猫，小猫被切掉半张脸事件;更有2015年3月31日，成都某大学生因与宠物店老板协商不好退款金额，当场虐死仅两个多月的小猫等等。这些损坏动物福利的事件在社会上引起了轩然大波，造成了恶劣影响。因此，人们也将注意力转向了大学生这个高素质群体。一个受过良好高等教育的人，竟会如此残忍，面对幼小的生命，因自己的一时愤怒，竟然活活虐死小猫，不禁引起人们对青年学生动物福利意识淡漠的担忧。而发生在2016年7月23日的“八达岭野生动物园老虎伤人”，“泰国普吉岛大象在海啸中救孩子” 事件，又代表不同的动物角色立场。此类教学方法的重点和难点是尝试站在不同角色的立场表达观点和如何把握动物利益和人类利益的平衡，对每章教学重点教师应当做到精讲并反复强调[2]。

重新审视和组织教学内容，建立优化的动物福利保护教学体系。在课堂教学中既注重讲授经典的基础理论知识，同时又跟紧学科发展前沿研究动态。使学生在学习基础知识的同时，又可以获得最新的信息，从而激发学生学习的主动性[3]。另外，在教材的选择上除了使用规定教材外，同时将国内外其他的优秀教材引入到课程内容中，作为学生的主要参考书。此外，还可以介绍与动物福利保护相关的中英文杂志，以及有关动物福利保护的网站和课程网络课件地址，供学生进行查阅，丰富学生的知识来源。

（2）创新性应用研究性教学，充分调动学生的积极性

研究性教学是指在教师的主导下，将课程的内容转变成生活、生产或科学中的实际问题，以学生为中心，在教师的帮助下按照科学研究的模式来分析、解决这些问题，最终达到学生获取知识、提高能力的一种教学过程[4-6]。研究性教学的最终目的就是从传统的知识获得过度到知识和能力的并重。最典型的研究性教学模式是通过在老师的帮助下分析、解决问题，最终达到学生获取知识、提高能力的目的。研究性教学要求对教学内容的大胆取舍、有效整合，借助具有典型性、综合性和趣味性的热点研究问题，如“实验动物的福利”、“经济动物的福利”的问题等，开展以3-5个学生为1小组的专题演讲。这一教学模式，将会大大刺激学生学习的积极性和主动性，打破灌输式传统教学模式，让被动接受知识变为主动去寻找和学习知识。同时，此类教学方法的开展，同时也能提高学生的表达能力以及查找文献、收集资料的能力。课程考核方式可采取20%+20%+10%+50%的方式，分别是期中基础知识测试、热点研究问题完成情况、平时作业完成情况、期末开卷综合测试。最后，为了让课内课外结合，同时提高设计效率，可以容许学生课内将笔记本电脑带到教室，课上完成大部分设计，课下继续完善，并且课下的问题可以在课堂上讨论，典型问题老师集中讲解。课下的问题也可以通过邮件、QQ或者微信同老师交流

（3）专题短片回放， 丰富教学手段

在课堂教学过程中，学生掌握动物保护知识需要以感性认识或经验为基础，感官可以使动物保护知识具体化、形象化，有利于学生对知识的感知和理解，这样将抽象的概念具体化，能加深学生对知识的理解。通过经典短片回放，能使学生身临其境，获得学习的满足感，创造愉快自由的学习情境，会使学生的大脑不至于过度紧张和疲劳，激发学生学习动物相关知识的动机和兴趣，从而提高学习效率。此类教学模式更加直观性，具有传统教学模式无法比拟的优越性。《动物福利保护概论》集各种动物的保护于一门课程中，各种野生动物的保护包括就地保护与迁地保护[7]，在多媒体的教学模式下，野生动物行为的观察更加直观和形象。通过播放记录动物短片，如实验动物的操作过程和注意事项，能让学生记忆深刻，迅速了解实验动物的操作过程，同时能激发学生的学习兴趣和热情，使教学能达到满意的效果。通过播放关于学生动物实验过程中所涉及的动物福利问题，让学生主动地参与动物福利问题的甄别，并将知识点贯穿于短片中，让学生了解动物实验中需注意的动物福利问题，以及如何采取正确的处理方式。

（4）科研专业知识的融入，提高学生学习兴趣

将专业的最新动态及相关科研成果写入课堂教案或讲义，融入课堂教学中，能让学生更好地了解学科动态和走向，提高学生的学习兴趣，从而充分发挥学习主动性[8]。例如，在动物福利和畜牧生产章节中，关注畜牧生产过程中的最新研究动态;关注动物传染病的最新研究进展，注重动物的健康问题;关注重要的人畜共患传染病，培养学生的公共安全意识;将国外先进的生产工艺引入课堂，例如为提高母猪饲养管理中的动物福利问题而研发的智能化母猪饲喂管理系统，让学生们了解现代化畜禽生产的发展方向，以及动物福利概念在生产中的渗透。另外，以科研式教育为辅，能使教育、教学、科研工作三个层面相辅相成，形成特色，同时也能丰富学生的文化内涵。

（5）组织参观野生动物救助中心和流浪动物收留机构

去动物园参观野生动物的生存状态、流浪动物收留机构、民间动物救助站等，切实体会动物福利保护立法的必要性。直面受伤动物带来的震撼可以强烈刺激人的内心，同时在参观的过程中注重与动物福利保护人员的交流，认真体会动物福利的重要性。并且反思因为人类活动而导致的动物生存环境的破坏，是动物灭绝的主要原因。另一方面，观看救治好的伴侣动物与人类的亲密关系也能增强学生尊重生命，珍爱动物的情感。

（6）教师的不断学习和全面发展

《动物福利保护概论》是动物学、生态学、畜牧学、动物行为学、兽医学、公共卫生学等多门学科的交叉学科。承担《动物福利保护概论》课程的教师应当具有多学科的基础理论知识。并且需要了解动物立法、饲养管理、行为学、防疫等方面的最新进展。让学生们更好地了解学科动态和走向，以此提高学生的学习兴趣。除此之外，切实保障动物的福利，要做到知行合一。这就要求教师本身具有较高的综合素质，要加深对动物福利内涵的认识，定期接受以实验动物福利规章制度、相关技术为主的培训，在实际的教学工作中以身作则，通过言传身教对学生产生影响，潜移默化中使动物福利的观念和意识深入人心。

四、小结

坚持以学生为中心，融科学性、知识性和趣味性于一体的课堂教学是提高学生学习效率的重要途径。通过动物保护概论课程的学习，能使大学生们认识到动物保护问题的实质就是人的价值取向问题。动物保护是一项社会系统工程，需要全社会的关注和支持，教师作为高素质人群更加责无旁贷。将《动物保护概论》作为选修课引入到高校大学生教学体系中，对于提高大学生学习动物保护知识、提高动物保护意识具有非常大的现实意义。同时，通过对《动物福利保护概论》课程的教学内容和教学方法的探讨，提高了教师的业务水平，使学生掌握了动物福利保护的基本知识和基本技能，达到了理论和实践融会贯通的目的。

教学工作是一项长期而且任务艰巨的工作，为适应人才培养的需要，高等教育工作者需要不断地学习和思考，在不断地实践过程中创新教学方法，创新教育模式。

参考文献：

[1] 郭永刚，闫秀明，胡立磊.高校动物实验教学与实验动物福利[J].河南职工医学院学报，2013，25 （2）：208-210.

[2] 董晖，李磊. “动物福利”教学设计 [J].生物学通报，2010，45（10）：20-23.

[3] 陈吉刚.微生物学合作式教学改革的探讨和思考[J].浙江万里学院学报，2009，22（2）：84-87.

[4] 王晓泉，刘晓文，彭大新.动物传染病学课程研究型教学模式初探[J].现代农业科技，2011（5）：24-25，30.

[5] 刘新，方芳，陈冬梅.探索研究型的本科生微生物学教学改革的体会[J].热带医学杂志，2008，8（8）：884-885，888.

[6] 徐大勇，李峰.微生物学研究型教学模式的实践与探讨[J].淮北煤炭师范学院学报：自然科学版，2008，29（1）：81-84.

[7] 闫大任.《动物福利与保护》课程教学内容与教学方法的探讨[J].畜牧与饲料科学，2012，33 （5）：54-56.