微生物学研究方法范文

【关键词】肝代谢;微粒体，肝;肝细胞;药代动力学

0引言

肝脏是药物主要的和重要的代谢器官，是药物生物转化的主要场所，是富含参与药物代谢的一个庞大的依赖细胞色素P450的混合功能氧化酶系统，大多数药物的Ⅰ相和Ⅱ相代谢反应都是在肝药酶系统的参与下发生的，因此药物的体外代谢模型主要是以肝脏为基础的，并以其特有的优势和特点在药物代谢的研究中得到广泛的应用.体外药物的肝代谢研究已经发展很长时间，与体内代谢研究相比，体外代谢研究有许多优点，①体外代谢研究可以排除体内诸多的干扰因素，直接观察到代谢酶对底物的选择性代谢，为体内代谢研究提供重要的线索和依据.②对于体内代谢转化率低且缺乏灵敏检测手段的药物来说，体外代谢不失为一种很好的研究手段.③体外代谢研究具有快速简便的特点，适合大量化合物的药动学筛选.④不需要消耗大量的样品和实验动物，因而研究费用相对较低［1］.我们从体外肝代谢模型入手，综述了近年来药物体外肝代谢的文献.

1肝微粒体体外温孵法

肝微粒体体外温孵实验是采用从肝脏中提取的肝微粒体，并加入还原型辅酶II(NADPH)再生系统，在体外模拟生理环境下进行代谢反应，采用高效液相色谱(HPLC)、高效液相色谱质谱联用法(HPLCMS)等测定方法对原型药及代谢产物进行测定的一种体外代谢的实验方法.

1.1Ⅰ相代谢Ⅰ相代谢又称为官能团反应，包括氧化、还原、水解、水合等反应.NADPH为还原型酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸，是许多药物生物转化反应中不可缺少的辅助因子，它在这些反应中起到还原剂的作用，体系中只要NADPH浓度达到1mmol/L时，便足以维持药物代谢反应进行，但NADPH价格较高，且不易长时间保存.因此常采用NADPH再生系统来代替NADPH.即利用相对稳定和廉价的辅酶II(NADP)与6磷酸葡萄糖在6磷酸葡萄糖脱氢酶的作用下生成NADPH.

6磷酸葡萄糖＋NADP6磷酸葡萄糖脱氢酶

6－磷酸葡萄糖内脂＋NADPH

文献［2］研究了吡喹酮在大鼠肝微粒体内的代谢情况，发现在不同诱导剂对大鼠肝微粒体诱导后其羟基化代谢产物不同.姚庆强等［3］则利用大鼠肝微粒体温孵实验对黄皮酰胺的正反异构体的代谢情况进行了考察，并采用HPLCMS对其代谢产物进行定性和定量，发现右旋和左旋的黄皮酰胺均代谢产生3去氢黄皮酰胺.姜敏等［4］应用CYP3A特异性诱导剂地塞米松、CYP2B诱导剂苯巴比妥、CYP1A诱导剂β－萘黄酮分别对Wister大鼠进行在体诱导，建立肝微粒体温孵及NADPH再生体系，HPLC紫外检测法测定.研究结果提示甲基莲心碱具有酶促动力学代谢特性;CYP3A及CYP2B是介导甲基莲心碱在大鼠体内生物转化的CYP450亚酶，其中主要参与甲基莲心碱代谢的为CYP3A.王汝涛等［5］研究了染料木黄酮在大鼠肝微粒体代谢的酶动力学，研究发现CYP1A2参与了染料木黄酮的代谢，CYP1A2的抑制剂可能会与染料木黄酮发生代谢相互作用，从而降低染料木黄酮的代谢速率.曹露晔等［6］研究了蓝萼甲素在大鼠体内外的代谢转化，发现蓝萼甲素在大鼠肝微粒体和胆汁中可被代谢转化，主要代谢产物为羟基化蓝萼甲素.Sung等［7］研究了KR60436（一种钠钾ATP酶抑制剂）在大鼠和人肝微粒体中的代谢情况，发现在两种微粒体中KR60436可产生7种氧化代谢产物，其中4种为氧化代谢产物.Anne等［8］采用大鼠和人肝微粒体孵育体系，对rhazinilam进行体外孵育，发现其在大鼠肝微粒体中可被氧化为3种代谢产物，并确定CYP2B6为主要的药物代谢酶.

1.2Ⅱ相代谢Ⅱ相代谢又称结合反应，包括糖苷结合、硫酸化、甲基化、乙酰化等反应.一般认为Ⅰ相反应使药物产生或去掉一个基团，从而使Ⅱ相反应得以发生.因此Ⅱ相反应是真正的解毒途径，它大部分生成药物的非活性形式而排除体外.目前采用肝微粒体体外孵育反应主要集中在药物的葡醛酸化反应，通过肝微粒体与UDPGA孵育得到该药物的葡醛酸化结合物，并考察其酶动力学.

栾连军等［9］用高效液相色谱法分离测定大鼠肝微粒体中普萘洛尔葡醛酸化代谢产物，通过体外孵育得到外消旋普萘洛尔两种对映体的葡醛酸化代谢产物.采用不同诱导剂对大鼠肝微粒体诱导后，采用体外孵育的方法，对氧氟沙星对映体葡醛酸化代谢进行研究，结果表明不同诱导剂诱导的大鼠肝微粒体对氧氟沙星对映体代谢有明显的影响.裘雅渔等［10］对大鼠肝微粒体体系中银杏萜内酯代谢进行考察，通过HPLCELSD对银杏萜内酯剩余量的测定，考察其酶动力学，结果表明，银杏萜内酯在该体系下代谢较慢.Sabine等［11］对几种短链的脂肪醇葡醛酸化代谢进行研究，采用人肝微粒体孵育体系，并采用GCMS进行测定，同时测定其酶动力学.结果发现，对于短链脂肪醇来说，不止一种Ⅱ相代谢酶催化其代谢反应.Rangaraj等［12］研究了氟派啶醇在大鼠肝微粒体的葡醛酸化反应，并采用HPLC/MS/MS测定.结果表明，Ⅱ相代谢酶UGT2B12，UGT2B1为该药物的主要催化酶.

2肝细胞体外温孵法

肝细胞体外孵育法与肝微粒体法相似，即以制备的肝细胞辅以氧化还原辅酶，在模拟生理环境条件下进行代谢反应的体系.培养体系中的肝细胞可以很好地模拟体内肝脏的生理环境，在研究外源性化合物的生物活性、毒性、毒理机制、代谢命运和致癌性检测等方面有许多优势，被认为是药物临床前毒性检测的可靠模型［13］.Born等［14］利用新鲜分离的鼠肝细胞检测了香豆素的代谢产物，发现香豆素经肝细胞代谢产生的香豆素环氧化物和该环氧化物的代谢产物0羟苯乙醛是引起肝毒性的主要原因.Yoshihiro等［15］利用新鲜分离的肝细胞考察了十几种化合物的体外清除率，并与体内血浆清除率比较，发现两种方法一致性较好，在药物研发中有很好的应用前景.曹国颖等［16］考察了那格列奈在大鼠游离肝细胞中的代谢特点，结果表明CYP450同工酶CYP2D6和CYP2C9在那格列奈羟基化过程中起重要作用.

3肝匀浆体外温孵法

上述采用的体外肝代谢都比较复杂，操作比较烦琐，因此目前很多研究人员为了简化实验，直接采用将肝脏匀浆的办法，将药物加入到肝匀浆溶液中，考察其在肝匀浆液的代谢情况来说明药物在肝脏中的代谢情况.陈聪颖等［17］将槐苷在大鼠肝匀浆液中孵育，采用RPHPLC法测定槐苷及其代谢产物.研究表明，其主要代谢产物为苷元.李文兰等［18］研究了邻苯二甲酸丁基苄酯在不同性别小鼠肝匀浆中的生物降解.结果表明，邻苯二甲酸丁基苄酯在肝脏中代谢有明显的性别差异.陈怀侠等［19］采用液相色谱－串联质谱法分析大鼠山莨菪碱肝匀浆代谢物.结果在大鼠肝匀浆培养液中发现了脱水山莨菪碱，说明山莨菪碱在大鼠肝脏中可以被代谢.吕承等［20］将灯盏乙素与的家兔小肠内容物、肝组织匀浆和血浆在37℃孵育.结果表明灯盏乙素体外不稳定，在生物样品中降解迅速，肝脏、血液、小肠等都是灯盏乙素可能的降解部位.林文辉等［21］研究了布洛芬离体肝代谢中对映体间的相互作用，发现在手性转化代谢过程中存在对映体的相互作用，即S(+)－布洛芬可以抑制R(-)－布洛芬的转化.

4结语

综上所述，常用的体外肝代谢研究方法有肝微粒体体外孵育法、肝细胞体外孵育法及肝匀浆体外孵育法.这三种方法各有利弊，其中肝微粒体体外孵育法在体外肝代谢研究中应用最为广泛.该方法与其他体外肝代谢相比，具有酶制备技术简单、代谢过程快、结果重现性好、易于大批量操作等优点，但该法所得的结果与体内代谢的一致性方面存在不足，需要体内代谢结果的验证.而肝细胞体外孵育法主要应用在药物的体外代谢清除率方面，但肝细胞制备技术比较复杂，同时制备好的肝细胞在体外的活性只能维持4h，不利于储存和反复使用.肝匀浆体外孵育法是一种最简单的体外肝代谢孵育方法，具有制备简单、实验时间短等优点，但由于在肝匀浆液中各种酶比较复杂，因此对于样品处理及测定方法来说干扰比较大，而且肝匀浆液很容易失活，这也是其应用不太广泛的原因之一.除了上述三种主要体外肝代谢方法外，还有肝组织切片法，该方法的优点在于可以保留所有的肝药酶及细胞器的活性，对于某些药物代谢研究来说，有时采用肝组织切片技术比肝微粒体孵育更好.但由于该技术需要切片机等特殊的设备，因此近年来已经很少被采用.

总之，药物的体外肝代谢作为考察药物代谢的技术之一，随着时间的推移在今后会越来越受到人们的重视，必将成为药物代谢领域里必不可少的组成部分.

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微生物学研究方法范文1篇2

关键词：微积分学；物理学；经济学；应用；变量

一、微积分学的建立

讨论和研究微积分学，就需要先了解一下微积分学的建立及其发展历程。最早追溯到十七世纪，科学家们就已经将微积分这个概念定位成一门专业学科，因此我们认为微积分学成立于十七世纪。再往前推算和追溯，古希腊的阿基米德曾在三世纪利用类似于近代积分学的思维去研究解决抛物弓形的面积、球和球冠面积、螺线下面积和旋转双曲体的体积等诸多数学问题，获得了比较客观真实的科学结论。中国的思想家庄子有“一尺之棰，日取其半，万世不竭”的说法，而数学家刘徽则在割圆术中提到“割之弥细，所失弥小，割之又割，以至于不可割。”的经典论证，这些都被后人视为古代著名的微分和极限概念。再说十七世纪的微积分学科，当时数学界有诸多的科学问题亟需解决，大致包括四类主要类型的课题：第一类是求即时速度的问题，这一问题直接出现于研究运动的过程中；第二类是求曲线的切线问题，通过函数表达式的系数来求得坐标系中的相应函数曲线的切线问题；第三类，就是最值问题，具体包括最大值和最小值两种；第四类问题主要是求曲线的长度、曲线围成部分的面积或体积、两个物体之间的引力问题、以及物体的重心问题等，这类问题相对比较多且复杂，因此归为一类。在当时，科学界出现了法国费尔玛、笛卡尔、罗伯瓦、笛沙格和英国巴罗、瓦里士以及德国开普勒、意大利卡瓦列利等著名的数学家、天文学家、物理学家，这些人都不同程度地为解决上述四大类的问题作出了大量的研究工作，这些人都提出了大量的有建树意义的理论，为微积分学的创立做出了卓越的特殊贡献。到了十九世纪初期，法国科学家柯西组织相关人员认真研究了微积分理论知识，建立了极限理论学说，之后在德国数学家维尔斯特拉斯的贡献下，将极限理论演化为微积分学，奠定了微积分学的坚实基础。无论是欧氏几何，还是上古和中世纪代数学，都被认为是一种常量数学，而只有微积分学才算是真正意义上的变量数学，这也是数学发展中的一次重大革命。

二、微积分学的基本内容及其发展阶段

微积分学就是微分学和积分学的总称和概括。世界上一切的客观事物都在始终运动和变化，因此万物都是一个变量概念，人们在解决诸多问题和现象时都需要用运动观点和手段进行分析。微积分学是研究函数的微分、积分以及有关概念和应用的数学分支，主要出现在高等数学领域。数学家们在研究函数时发现，有时需要从量的方面来研究事物运动的变化规律，这就是今天我们所研究的微积分学的基本方法和思路。数学上称这种方法叫做数学分析。数学分析包括微积分、函数论等许多分支学科，这是数学分析的广义概念。现在一般习惯于把数学分析和微积分这两个概念等同起来，于是数学分析就变成了微积分的同义词，函数论的概念变得相对次要。顾名思义，微积分学括微分学和积分学两大部分。其中，微分学的主要内容包括极限理论、导数、微分等；积分学的主要内容包括定积分、不定积分等。微积分学的发展离不开微积分的应用，其最初应用是牛顿在物理学的推理论证，当时牛顿应用微积分学及微分方程等知识，由万有引力定律导出了开普勒行星运动的三大定律，并运用至今。此后，微积分学的推广和应用极大的推动了数学系统的发展和变迁。同时，其发展又进一步推动了化学、力学、物理学、天文学、生物学、工程学、以及经济学等一系列自然科学、社会科学和应用科学的发展和进步。微积分学的创立和发展，极大地推动了世界数学的进步，逐渐解决了很多曾经无法解释的数学问题，因此在各类自然科学、社会科学以及应用科学的分支学科中倍受青睐，自身在其应用过程中也得到了进一步的提升和完善。高等数学的主要分支就是微积分学，而且，微积分学不仅仅是局限于在解决力学变速问题中发挥作用，还涉及到诸多的其他学科领域，推动了整个数学界以及科学界的发展进步。微积分学的产生分为三个基本阶段：第一阶段，极限概念；第二阶段，求积的无限小方法；第三阶段，积分与微分的互逆关系。其中，第一、第二阶段是由欧洲的大批数学家积年累月铸就成的基本理论和数学方法；第三阶段是由莱布尼兹和牛顿共同完成的。

三、微积分学知识体系论述及其应用领域

高等数学中，实数、函数和极限等知识是建立微积分学的基础，这些基本的数学概念和微分学、积分学等共同构成了完善系统的微积分学体系。追溯其源头，微分学知识最早源于对曲线作切线的问题和函数的极大值、极小值问题，积分学概念则起源于求某些面积、体积或者弧长等问题，其核心思想就在于运用微元法和无限逼近理论解决变量问题，通过上述手段不断地将变量问题分割成常量问题进行处理。在这里，重点介绍一下微分与积分的关系：积分是微分的逆运算，即知道了函数的导函数，反求原函数。在应用上，积分作用不仅如此，它被大量应用于求和，通俗的说是求曲边三角形的面积，这巧妙的求解方法是积分特殊的性质决定的。积分是微分的逆运算，若知道了函数的导函数，就能够反求原函数。在微积分学的应用方面，积分的作用不仅仅局限于此，已经被大量地应用于求和问题，以及求曲边三角形的面积等问题。一个实变函数[f（x）+C]'=f（x）在区间[a，b]上的定积分是一个实数，其数值等于该函数的一个原函数的b值减去a值。积分则从不同的问题角度分支出来两个数学概念：定积分和不定积分，其中不定积分是为了解决求导和微分的逆运算应运而生。例如：已知定义在区间I上的函数f（x），求一条曲线y=F（x），使其在任意点的切线斜率均为F'（x）=f（x）。函数f（x）的不定积分是f（x）的全体原函数。总体而言，微积分学能够并且已经运用于求平面图形的面积、求平面曲线的弧长、求立体的体积、求旋转体的体积、以及求旋转体的侧面积等问题的应用中。本文不再重复举例和分析，这里重点介绍一下微积分学在物理学和经济学领域中的应用。

自然界中的物理现象及其发展变化规律的研究都以最简单的规律和现象为依据和基础，比方说，我们习惯从匀速、匀变速直线运动开始研究质点运动学，以点电荷为基础研究带电体产生的电场物质。巧妙地利用微积分学知识将现实中的复杂问题分割成为小空间、小时间范围内的局部问题，通过化整为零的手法，把局部范围分割到无限小，再将这些无限小的局部问题近似处理为可研究的简单问题，最后将这些诸多的局部范围内的结果累加起来，就是问题的结果。物理学作为一门专门研究世界规律的自然科学，深受理工科学生的喜爱。随着物理学知识的不断深化和拓展，以及所研究事物的层次的不断深入，物理学中所运用和涉及的微积分思维也越来越多，例如在考虑物体的运动时，由于其速度在不断的改变，因此很难求其在某一点的即时速度。数学家们就利用微积分思想，将非匀速运动转化为由一段一段匀速运动构成的片段，再进行常规计算，既解决了实际问题，又节省了大量的时间。物理现象及其规律的研究都是以最简单的现象和规律为基础的，例如质点运动学是从匀速、匀变速直线运动开始，带电体产生的电场是以点电荷为基础。实际中的复杂问题，则可以化整为零，把它分割成在小时间、小空间范围内的局部问题，只要局部范围被分割到无限小，小到这些局部问题可近似处理为简单的可研究的问题，把局部范围内的结果累加起来，就是问题的结果。

微积分学应用于经济学领域，具体在于研究在经济学领域中出现的一些常见的函数关系，因此就必须了解和掌握一些经济分析中常见常用的函数。导数又称导函数，它直观地反映了函数自变量在变化过程中相应函数值发生变化的快慢程度，即变化率这一概念。其定义是：函数y=f（x）在某一点x0的导数表达式为：函数y=f（x）在某一区间内的每一个点都可导，则称y=f（x）在该区间范围内可导，因此记f（x）为y=f（x）在该区间内的可导函数，简称导数。经济学引入导数概念，推广使用其边际和弹性理论知识，促使经济学受到了很大的发展和变革，人们可以定量分析很多之前无法分析和解决的经济学问题。利用经济学中的边际经济变量，解决边际效用、边际收益、边际利润、边际替代等经济学问题。总之，导数在经济学中的应用十分广泛，因为在经济学中很多函数里面都有导数存在，进而进行某些定量分析，计算得出最优化的结果。根据导数的性质，能够分析一些经济学函数图像的走向问题，查找其曲线变化的原因。函数极限概念的发展，促进了很多微积分学知识的发展，解决了一系列的经济学问题。在日常经济活动中，积分应用十分广泛，比如求总值（例如求总成本和总利润等数值），包括其他变量时间累计的总量等。这些经济活动内容涉及到很多个领域，而且其函数的表达方式都各不相同，但是这些表达式的基本原理都大致相同。最后，介绍一个关于增长率的例子。假设变量y是时间t的函数y=f（t），则比值为函数f（t）在时间区间上的相对改变量；若函数f（t）可微，则定义极限为函数f（t）在时间点t的瞬时增长率。对于指数函数而言，该函数在任何时间点t上都以常数比率r增长。运用微积分学解决企业经济学问题时，企业资金、投资、收入、人口、劳动力等变量都是时间t的函数，若这些变量在一个较长的时间内以常数比率增长，都可以用微积分关系式来描述和表达。而此时，指数函数中的“r”在经济学中就一般的解释为在任意时刻点t的增长率；当函数中的r取负值时，亦即瞬时增长率为负值，则将r称为衰减率（与增长率相对），例如贴现问题就是负增长问题。

四、微积分学的重要意义

微积分的诞生是世界数学科学发展的一个里程碑。解析几何的诞生是对旧数学的总结，促使几何与代数两门学科融为一体，进而引发出变量的概念。变量，为研究运动问题提供了基础和思路。微积分学的建立集结了先前诸多科学前辈们的心血和经验，代表着人类一步一步顽强地认识客观事物的历史过程，同时也是认了理性思维的伟大结晶和果实。微积分推动了人类把握运动和过程，造就了工业革命和大工业生产等著名变革，实现了现代化社会和航天飞机、宇宙飞船等现代交通工具的发展进步，毫无疑问，微积分的发现是世界近代科学的开端。

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微生物学研究方法范文篇3

关键词：分子生物学；技术；昆虫生态学

中图分类号：Q968.1文献标识码：A

分子生态学是应用分子进化和群体遗传学的理论、分子生物学的技术手段、系统发生学和数学的分析方法及其他学科的知识（如地理学、古气候学等）去研究种群、进化、生态、行为、分类、生物地理演化、生物保护等学科领域的各种问题。它主要通过大量使用分子生物学先进的技术和方法，在分子水平上研究生态现象，阐明生态现象的分子机制。昆虫分子生态学就是以昆虫作为研究对象，应用分子生态学的原理与方法研究昆虫进化和适应机制的一门科学。它主要通过分子生物学的方法检查昆虫种群或个体的遗传变异，分析和解释遗传变异的特点与规律，揭示遗传变异所反应的规律性的东西，从而进一步阐明昆虫之间一级昆虫与环境之间的相互作用关系。其研究的最典型特色是运用分子遗传标记来检测研究对象的遗传变异特征，揭示昆虫的演化规律。

在昆虫分子生态学研究中应用较多的分子生物学标记技术有：同工酶（蛋白质电泳）方法、限制性片段长度多态性（RFLP）方法、随机扩增DNA多态性（RAPD）方法、扩增片段长度多态性（AFLP）及微卫星标记方法（SSR）及单核苷酸多态性（SNP）。其中，目前应用最多，最简便的是SSR和SNP技术。下面我们主要介绍在昆虫生态学研究中几种常用分子标记方法。

1.同工酶方法的应用

同工酶是指具有相同或相似催化功能而分子结构不同的一类酶。自从Hunter和Markert创立同工酶酶谱技术后，同工酶谱的变化即可作为鉴定物种、研究分类与进化、遗传与变异的重要指标。在昆虫分子生态学发展之初，同工酶被广泛应用与昆虫的分类、种群间抗性的遗传变异等方面，随着分子生物学技术的广泛应用，同工酶技术已慢慢被淘汰。

2.RFLP技术的应用

RFLP又叫作RestrictionFragmentLengthPolymorphism，即我所说的限制性内切酶片段长度多态性，而且他作为第一代的生物分子类标记技术，这种技术是指通过已经发现的限制性内切酶来处理不同生物个体的DNA，通过利用限制性内切酶的多种特异性来达到获得不同的DN段的目的，这种技术一般是被应用于分子杂交，放射性同位素的显微技术中，而且也只是主要用于研究生物遗传的研究中，自问世以来已广泛运用于多门生物学科研究中。

在昆虫生态学研究中可以用于昆虫遗传谱图的分析、遗传连锁图的构建及数量遗传性状等方面的研究。

3.RAPD技术的应用

RAPD，俗名是随机扩增多态性DNA技术，它是由两位美国科学家Wiliams和Welsh在1990年提出的，而且他们并不是研究的合作者，而是分开研究的，这种技术又被称作任意引物PCR。对于RAPD来说，它所使用的物质是十分不相同的，但是对于现存的所有引发物来说，他对于在DNA序列碱基序列上的特定结合位点来说，一旦这些特异性DNA位点达到了基因组分布的扩增条件，他就会根据DNA碱基对的配位原则，完成DNA另一条链的合成。

4.AFLP技术的应用

植物基因组的AFLP中的酶切，连接和pcr问题，只要酶切出来能看到些许弥散，pcr就应该能看出结果才对，AFLP技术的关键就是把握体系的问题，每一个实验室应该有自己的一套体系，照着做一般没有问题，分子标记，就是纯体力劳动，做得很多一般就会有结果的，这是量变到质变的过程。做AFLP需要用到试剂盒，但试剂盒不如自己做省事，也没必要。除非你做的量少。但是分子标记要的就是大量重复性的劳动。因此，试剂盒不如自己做省事，也没必要，并且试剂盒中很重要的酶往往量不够用，比如T4连接酶和内切酶EcoRI，除非你做的量很少，且不需要摸索体系。酶切出来能看到些许弥散，pcr就应该能看出结果，也不一定。接头制作和连接体系也很重要，连接时间一般影响不是很大。

5.微卫星标记技术在昆虫生态学研究中的应用

微卫星标记ms是一类由几个（多为1-5个）碱基组成的基序串联重复而成的DNA序列，其长度一般较短，广泛分布于基因组的不同位置，如（CA）n、（AT）n、（GGC）n等重复。自1981年Spritz首先在珠蛋白中发现微卫星序列到今天微卫星序列在生物学中的广泛应用，微卫星标记技术走过了近30多年的发展变化。其中，20世纪80、90年代是微卫星技术从开始到逐渐成熟的关键阶段。1982年Hamada等在研究真核生物基因组中Z-DNA形成时发现了一种新的重复因素――选择性的嘌呤-嘧啶聚合物。Jeffreys等通过对小卫星（minisatellite）的DNA指纹图谱鉴定证明了串联重复的DNA具有很高的长度差异性。与此同时，Tautz等的研究表明，这种“神秘而简单冶的DNA序列是遗传变异的重要来源。1989年Tautz首次应用了基于PCR的微卫星分型技术。随着微卫星分子标记的广泛使用，科研工作者对其进化、功能及在基因组中的分布等研究的了解迅速增加。近年来，微卫星分子标记也被广泛应用于昆虫学研究的各个领域。截至2012年6月，共有16396个昆虫上微卫星位点在NCBI中记录，其中双翅目、鳞翅目和膜翅目昆虫的微卫星登录数量最多，占75%。这些微卫星被广泛应用于昆虫遗传作图、种群遗传学研究、个体亲缘关系鉴定等方面。

6.SNP在昆虫分子生态学中的应用

SNP（SingleNucleotidePolymorphism）即单核苷酸多态性标记，又称单核苷酸多态性，指DNA序列中单个碱基的差别，碱基对由于排列方式不同，结合不同脱氧核苷酸对，这些核苷酸对构成密码子，密码子则以不同的排列顺序编码蛋白质，从而形成自然界多种多样的生命。SNP在基因组可以划分为两种形式：

一是基因编码区的功能性突变，主要分布在基因编码区，故又称为cSNP，这类SNP较少，其变异率仅占周围序列的1/5，但因其在遗传疾病研究中具有重要意义而备受关注；

二是遍布于基因组的大量碱基变异。就现在来说，SNP技术已经开始广泛用于昆虫分子生态学，包括昆虫种间鉴定，遗传图谱的分析、入侵害虫种群间亲缘关系的区分等研究。

生态学的发展，SNP技术的萌芽是古人生态意识的总和，在古时，古人并不了解整个自然界，但是他们通过长期的打鱼，农牧以及狩猎积累了大量的朴素的生态学知识，比如说农作物的生长与季候的关系、常见的动物有哪些习性等等，在公园前四世纪时，希腊学者亚里士多德就曾经粗略的描述了动物有种不同的栖息地，还根据动物生活栖息地的特点将其分为了水栖和路栖，根据它的食性分成肉食和草食，还有杂食动物等等。随着人类社会的发展，人们对于生态的认识不再仅仅局限于以往的知识积累，人们通过自己的主动探究从而能够获得有关于自然界的种种知识，最后能够形成一个全面的生态学理念极其生态学系统的认知应用。本文通过描述几种技术在昆虫生态系统的运用从而得到现在科技在生态系统中的应用等等相关关系，这种应用不仅使各种技术得到提高，还对我们生态系统的探索起着极大的作用。

参考文献

微生物学研究方法范文

关键词：初中化学；元素化合物教学；微粒观；化学微观思维

文章编号：1005–6629（2013）9–0021–04中图分类号：G633.8文献标识码：B

2011年版的《义务教育化学课程标准》指出“化学是在原子、分子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学，其基本特征是研究分子和创造分子”[1]。这充分体现了在分子等微粒的基础上研究物质既是化学学科研究和学习的基本方法，也是与其他学科的根本区别。运用这种研究方法学习元素化合物知识，学生真正从化学的角度认识物质世界，才可能正确地认识物质的性质和变化规律，厘清化学知识与其他学科知识的区别与联系，进而建构严谨、科学的化学知识系统，发展完善的化学思维能力和科学素养。为此，教师在“元素化合物”的教学过程中，要注意挖掘具体知识的深刻内涵，确定有关教学内容中蕴含着哪些可以帮助学生更加透彻地认识物质及其变化规律的微粒观，从而确定学生从宏观与微观两个方面来认识物质及其变化的思维方式，增进学生对化学学科特征和本质规律的认识。

1初中课程标准中化学微观知识与元素化合物教学内容的分析

2011年版的《义务教育化学课程标准》把初中化学微观知识安排为一个主题“物质构成的奥秘”，包括“化学物质的多样性”、“微粒构成物质”、“认识化学元素”和“物质组成的表示”，共4个二级主题。这些内容是学生学会在分子等微粒的水平上研究元素化合物的基础，有助于学生用微粒观念和观察、想象、类比、模型化的方法去理解化学现象的本质。初中的元素化合物知识主要被安排在“身边的化学物质”这个主题中，包括“我们周围的空气”、“水与常见的溶液”、“金属与金属矿物”和“生活中的常见化合物”共4个二级主题。这些物质的性质和变化规律与物质的微粒性密切相关，引导学生在分子等微粒的基础上运用比较、归纳和推理等思维方法进行学习和研究，能更加深刻地认识不同化学物质之间的区别和联系，以及促进学生深刻理解化学微观知识。

2立足微粒认识的初中元素化合物教学实践

初中阶段，学生对微粒的认识要求包括：物质是由微粒构成的；物质的结构决定物质的性质，构成物质的微粒不同，物质的性质就不同；化学变化的实质只是原子之间的重新组合，在这过程中原子是不变的。这些认识是对具体知识的概括提升，具有超越事实的迁移价值，能促进学生从分子水平上认识物质的性质与变化，增进学生对知识的理解、促进知识向能力的转化。

但是，初中生的抽象思维能力尚未成熟，化学微观知识水平处于启蒙阶段。教学要从学生已有的知识经验开始，先建构起微粒观和对微粒产生一定的认识，然后再应用这些观念去分析和解决问题[2]，使学生逐步增强抽象思维，形成微观思维，以及在微粒认识上研究物质的思维习惯。

2.1引导学生认识微观粒子与宏观物质的联系，初步建立化学微粒观

首先，以典型的生活现象（如“花香四溢”）、化学史实（如卢瑟福α粒子散射实验）、科学技术成就（如“原子操纵”技术）和探究实验等等，让学生认识到物质确实是由看不见的微粒构成的，初步建立起原子和分子的概念；然后，在一些具体的实例上，引导学生认识物质的性质与变化跟其构成微粒的联系。如通过对水蒸发和过氧化氢分解这两个过程的物质变化类型、有关物质的化学性质改变情况，以及构成物质的分子进行直观的对比分析（如表1），引导学生把物质化学性质的改变归因于其构成分子的改变，从而建立起分子的概念，并形成“物质的性质主要是由物质的结构决定”的观念。最后，借助一些简单的微粒模型，例如让学生以氧原子和氢原子的模型组合成水分子的模型。并以此为基础，模拟水分子分裂成氧原子和氢原子，氧原子和氢原子重新组合成氧分子和氢分子的过程，让学生感悟、体验化学变化中分子可分而原子不能再分的过程，初步认识化学变化的本质。使学生在微粒的水平上认识物质结构、性质和变化规律，初步建立化学微粒观。

2.2引导学生了解利用微粒观研究物质的方法，形成化学微观思维

初中生建立了必备的化学微观知识后，还需要经过在微粒观的指导下，通过理论的演绎分析和事实的实验验证去分析问题，才能逐渐形成化学微观思维和在微粒水平上研究物质的学习方法。教学的过程如图1所示：

例如有关碳单质的教学。我们要引导学生明确不同碳单质物理性质的差异性。可以先提出这样的问题：金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，它们的性质是否会存在差异呢？接着，启发学生根据“结构决定性质”的思想收集这些碳单质结构的有关信息，驱动学生比较这些碳单质的结构，得出“它们的结构不同，性质就可能存在差异”的预测；最后，从结构出发去探究各种碳单质的性质，获得“金刚石、石墨和C60都是由碳元素组成的单质，但是由于它们的原子排列方式不同，因此它们的性质存在着明显差异”的结论。另一方面，还要引导学生认识不同碳单质化学性质的相似性。学生已经知道了碳原子排列方式不同而导致不同碳单质的物理性质存在差异，往往就容易产生不同碳单质的化学性质也不相同的错误认识。因此，教师就有必要引导学生分析：不同的碳单质在结构上都是由碳原子构成的，它们的化学性质主要由碳元素决定，因此不同碳单质的化学性质是相似的。进一步，我们还可以引导学生从碳原子最外层电子数来推测碳单质的化学性质。最后，就让学生通过实验认识碳单质的各种化学性质。这样，学生就开始从物质的结构上去分析物质的性质，了解从微观角度认识化学物质的切入点。

又如CO2和CO的教学。教材明确指出：“1个二氧化碳（CO2）分子比1个一氧化碳（CO）分子多1个氧原子，这就使得它们的性质有很大不同”[3]。为了让学生体验这种差异，笔者先展示二氧化碳灭火器和煤气标签，让学生体验CO2的不可燃和不助燃的性质，以及认识CO的可燃性。进一步，引导学生在比较碳单质、CO2和CO的结构异同的基础上思考：如何使CO转化为CO2？学生根据CO分子比CO2分子少了一个氧原子，想到它再与一个氧原子结合就能形成CO2分子。那么什么物质可以提供氧原子给CO分子呢？学生通过回忆碳的化学性质就想到O2和CuO，从而推测出CO能分别与O2和CuO反应，体现出可燃性和还原性；同样，将CO2转化为CO，就需要夺取CO2中的一个氧原子。学生能想到用碳单质去夺取。基于以上的引导和分析，学生再通过实验对物质性质进行验证。通过对碳和碳的氧化物的性质与转化的预测，就可以学会从得失氧原子的角度研究物质的还原性和氧化性的方法，理解碳和碳的氧化物之间的区别与联系，体验从微粒变化基础上研究物质性质的微观思维方法。

2.3引导学生运用微粒观理解物质的性质，形成化学知识系统

物质的结构决定物质的性质，化学微粒应该成为解释和预测宏观物质变化的工具。学生通过比较不同物质的构成，找出各类物质在结构上的共同点，借助化学微观思维进行认知迁移，可以快速弄清各类物质的联系与区别，提高学习的效率。这个过程如图2所示：

3立足微粒认识的元素化合物教学策略

立足微粒认识的元素化合物教学要解决的一个关键问题是如何把微粒观念转化成分析和解释宏观物质的思维方法。所采取的教学策略要有利于学生把微粒观与元素化合物知识联系起来，激发学生的深度思考，增强学生的理解力。

3.1深入挖掘元素化合物知识的微观内涵

教材上呈现的往往是具体的知识，而有关的包含基本观念的过程和方法常常是内隐的。只有先对元素化合物知识内容（特别是新旧知识的联系）进行深入分析，充分挖掘其中隐含的微观内涵，才能在教学中有的放矢，引领学生立足微粒认识学习元素化合物知识。

在思想方法层面要挖掘从微观角度认识物质性质与变化的微观思维方式，使之转变为学生分析问题和解决问题的思想方法。例如，在学习物质的性质时，教师就要引导学生去挖掘物质结构与其性质的联系，认识“结构决定性质”的研究方法。在事实认识层面要挖掘对具体微粒的认识，引导学生从个别物质的性质出发总结出该类物质的性质[4]，再提炼为构成这类物质的特征微粒或结构的性质，从而提高学生对有关元素化合物的性质和变化现象的认识和有关科学探究的预测能力。比如，从CuSO4、CuCl2等溶液的颜色提炼出含有Cu2+的水溶液一般是蓝色的，以及从FeSO4、FeCl2等溶液的颜色提炼出含有Fe2+的水溶液一般是浅绿色的等等，使学生在进行金属的置换反应时能推测铁钉与硫酸铜溶液反应时液体由蓝色变浅绿色。

3.2突出运用化学微粒观念学习和研究物质的方法

微粒观的构建意义在于当学生面对一个具体物质时，能对构成该物质的微粒进行分析，并根据这些微粒的特点及其与其他微粒的相互作用预测该物质的性质和变化，进行生成性学习。教学中，教师要突出化学学科的思维方式，引导学生从微观的视角分析和解释物质的宏观变化，把对物质宏观变化的观察与微观结构的想象紧密结合起来，深刻理解和认识物质及其变化的本质规律[5]。要注重引导学生从物质构成的异同进行物质的分类，从构成物质的微粒特点去推测物质的性质和相关变化现象，形成运用化学微粒观念以及对相关化学微粒的认识去学习和研究物质的思路。

例如，人教版初中化学教材以Na2CO3、CaCO3和NaHCO3为例来介绍碳酸盐的化学性质。教师可以引导学生从物质构成的角度去分析，Na2CO3、NaHCO3和CaCO3一样都是含有碳酸根离子的碳酸盐，因此，都能像CaCO3那样与稀盐酸反应。进而引导学生写出相关的化学方程式，分析这些物质的反应实质是碳酸根离子与氢离子的结合生成H2O和CO2。

进一步学习复分解反应规律的时候，可以引导学生通过书写化学方程式理解初中阶段学习的复分解反应的实质就是几种常见离子之间的组合。这样，当学生再学习其他元素化合物，如铵盐等离子化合物时，就能自觉运用对有关微粒的认识进行学习：既然铵盐含有铵根离子，就可能会与碱类物质发生反应而生成H2O和NH3。

学生一旦形成了运用化学微粒观念去学习和研究物质的方法和思路，就能促进对元素化合物知识的理解。即使以后把有关的具体知识遗忘了，运用这种方法和思路，也能使知识很快就重现出来。

3.3注重运用实验进行验证

立足微粒认识的化学教学应该要引导学生自觉地从微粒的角度对物质进行分类，探讨该类物质的结构特点，进而通过对比、迁移去认识其他同类物质的性质。但是形成的新认识是否正确，需要通过实验探究来验证。

例如，学习碱的化学性质时，学生根据NaOH和Ca（OH）2在分类上都属于碱、在构成上都含有OH-离子的特点，推测NaOH也能像Ca（OH）2那样与CO2反应[6]。在此基础上，让学生设计实验探究NaOH与CO2的反应。通过对NaOH能与CO2反应的预测和验证，学生不仅学会运用微粒观研究物质的性质，还强化了对运用微粒观研究物质的有效性的体验，使学生获得并相信从微粒角度研究和学习物质是科学可靠的方法，从而在往后的学习中自觉运用起来。此外，结合化学实验，运用科学探究模式组织立足微粒认识的教学，能让学生的理论分析和实践认识有机结合起来，使学生的思维过程更加严密。

3.4善用问题驱动微粒层次的思考

初中生的微观知识还在形成当中，应该要以问题引领和驱动学生从微粒的角度出发研究物质。可以设计聚焦于微粒层面的问题，启发学生在微粒认识的水平上进行深层次的思考，让学生在运用微粒观解决问题的过程中实现对具体元素化合物知识的理解。

例如，在关于酸和碱的中和反应的教学中，教师要抓住教学内容的核心，即酸中的H+和碱中的OH-结合生成H2O。教师可以设计以下问题：

（1）酸（如HCl）在水溶液中能解离出什么离子呢？

（2）碱（如NaOH）在水溶液中能解离出什么离子呢？

（3）如果把酸（如HCl）和碱（如NaOH）加入同一试管中，它们解离出来的离子能结合成什么微粒呢？

这三个问题体现了从微粒的变化过程来研究物质的变化，引导学生学习从微粒层面分析问题的方法。学生在回忆HCl和NaOH的构成的基础上，通过对微粒（离子）的重新组合，得出中和反应的本质是：H++OH-=H2O，这样，学生就能比较容易理解其他的酸与碱也能发生类似的反应了。通过对这样的问题的思考，学生会意识到物质的性质与其构成的微粒密切相关，久而久之就会形成从微观角度分析问题和解决问题的习惯，掌握从微粒研究物质性质的方法。

立足微粒认识的化学教学是以“观念建构”来促进“知识建构”。把微粒观用作指导教与学的方法，一定程度上为学生另辟蹊径，使学生避开纷繁芜杂的表象，从本质上更加清晰地认识各种物质的区别和联系，以及各种化学规律，从而构建更加科学、深刻的化学知识系统。更为重要的是让学生了解从微观角度去研究化学知识的学习方法。这种方法正是学习高中化学知识（如离子反应、有机物的性质等等）的重要方法，有利于学生的可持续学习，是做好初中与高中的衔接的有效方法。总的来说，立足微粒认识的化学教学，能使学生把观念转化为行动，在物质构成的奥秘中体验化学知识的妙趣。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部制定.义务教育化学课程标准（2011年版）[M].北京：北京师范大学出版社，2011：47.

[2][4]陈彦玲.基于化学基本观念建构的元素化合物教学策略[J].中学化学教学参考，2012，（11）：15～18.

[3]课程教材研究所化学课程教材研究开发中心.义务教育课程标准实验教科书·化学（九年级上册）[M].北京：人民教育出版社，2012.

微生物学研究方法范文1篇5

关键词：微生物肥料；粮食的可持续发展；农业发展

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.11.236

微生物肥料的施放能促M土壤中的有益微生物的生长增殖，从而有益微生物将土壤中氮、磷、钾等更多的分解，促进植物的生长发育。微生物肥料的发现其实有100多年的历史，1890年科学家维诺格拉得斯基分离硝化细菌的纯培养，以及1896年商品根瘤菌菌剂开始获得销售专利[1]。我国微生物肥料最早研究开始于20世纪40年代，当时主要研究应用的是根瘤菌试剂。50年代早期我国研究了根瘤菌在内的固氮菌、硅酸盐细菌等细菌肥料。60年代推出了“5406”放线菌抗生菌肥料。70-80年代中期则研究土壤真菌制成的泡囊―丛枝菌根（AM菌根）[2]。从以上看得出来微生物肥料的研制有着间隔的研究，这是由于微生物肥料的安全性、统一性、质量性以及销售性都得不到保障。

到了90年代特别是21世纪以来，由于化肥的使用过于频繁，使得土壤结构造成破坏，影响了农作物的可持续发展，以及化肥的流失造成的水质污染以及大气污染，从而引起了世界的关注。科学家们急需找到其他肥料来替代化肥，从而把目光转向了微生物肥料。这样，引起了研究微生物肥料的热潮。中国科学家们也开始着手研究微生物肥料，科学家们根据先辈科学家们的研究，先后研究出了固氮菌肥、硅酸盐菌剂、光合细菌菌剂以及PGPR制剂等试剂[3]，这些试剂减少了化肥的使用，减少了环境的污染以及有效的解决了食品安全的问题，所以在农业的发展当中，微生物肥料越发的重要，值得我们去研究发现新的产品。

1微生物肥料的作用

1.1对病原菌的抑制以及环境的影响

微生物肥料不但能有着增殖微生物的作用，还能有效的抑制病原微生物增殖，原因在于微生物的增长会形成一个优势种群，对于病原微生物的增长有着限制作用，这称之为微生物之间的拮抗作用。微生物肥料种类繁多，有着解磷、解钾、以及固氮的作用。它能将土壤中的肥料利用率提高10%～30%，城市淤泥、粉煤灰、家禽粪便等有机肥料均可有效利用，这样一方面减少环境的污染，还可缓解一定的能源危机，据统计[4]，微生物肥料每年能消耗禽畜5万吨、处理厂污泥1.6万吨、以及粉煤灰1万吨。

1.2对土壤有着改良作用

土壤团粒结构是土壤肥力的重要指标，土壤团粒的破坏会使土壤的保水以及通透力下降。过量的氮、磷、钾等正是使土壤板结的主因，而微生物肥料正是解决土壤板结的有效办法。微生物肥料能使土壤中的微生物增加，而微生物分泌物能将难溶的磷酸盐、磷以及钾等微量元素释放出来，有效的解决了土壤板结的问题[5]。

2微生物肥料的种类

目前我国的微生物肥料主要分为三类，分别是生物有机肥、微生物菌剂、复合微生物肥料。生物有机肥通常是指特定功能的微生物与有机固体废物（包括畜禽粪便、秸秆、有机垃圾等）经无害化处理、除臭、腐熟后复合而成的兼具微生物肥料以及有机物效应的化肥。微生物本身不含有营养物质，它是增加微生物的数量以及活性作用于土壤，分解出农作物所需要的营养物质，通常的农业微生物菌剂包括根瘤菌剂、固氮菌剂、解磷菌剂、解钾菌剂等肥料。复合微生物肥料是指特定的微生物与营养物质复合而成，具有有益微生物和农作物所需的营养物质，具有速效性、缓效性。PGPR类制剂就是当今主要的生产的微生物肥料常用的这是未来市场主要发展的潜力微生物肥料[6]。

2.1根瘤菌肥料

根瘤菌肥料是推广最早的，效果显著的一种高效的菌肥。它提高土壤中的氮素含量，确保豆科植物生长良好，增加豆科植物的产量。目前生产的主要根瘤菌剂主要有花生根菌剂，大豆根菌剂等。有于它里面含有大量的根瘤菌，人们称它为活肥料[7]。目前由于工业化生产根瘤菌肥料较为复杂，投资高，工业生产的根瘤菌肥料并没有普及，所以制作这种肥料通常采用简单易行的干馏法和鲜瘤法。

2.2解磷菌肥料

解磷菌肥料是增加土壤中的解磷微生物，将土壤中的不能被作物利用的有机磷和无机磷分解成能被作物利用的磷素，促进粮食增产的菌肥。按照其对磷种类的转化分为两类[8]，一类为微生物产生的酸将不溶性的磷矿物溶解成为可溶性的磷酸盐，称之为无机磷细菌，如氧化硫硫杆菌。还有一类是将土壤中的难溶性的磷素以及有机磷酸盐矿化，形成植物能够吸收的磷元素，如巨大芽孢杆菌。施用磷细菌肥料能增加作物的产量，提高土壤中的有效磷含量像解钾菌肥料也是和解磷菌肥料一样的原理。

2.3PGPR类制剂

PGPR类制剂是一种复合微生物肥料。所谓的PGPR（plantgrowth-promotingrhizobacteria）：是一群定居于植物根际的细菌，当接种于植物种子、根系、块根、根茎或土壤时，能够促进植物的生长繁殖。PGPR类制剂对植物有着直接促生机理的效果，它能够为植物提供营养物质，比如生物固氮作物、提高根系养分的利用性、增强其他有益的共生作用以及复合促进作用，很多种的PGPR能够促进植物根的生长、增长根的长度以及根毛数、根质量以及表面积等[9]。光合细菌肥料是能将光能转化成为微生物代谢活动能量的原核微生物，为植物根系分泌出氨基酸和核酸，提高植物的抗病作用，还有抗生菌肥料，就是平常我们所说的“5406”抗生菌，菌种通常是放线菌，对农作物无毒无害，也有着抗病的作用。

3微生物肥料所存在的问题

3.1基础研究落后于生产实践

微生物应用生产已经有了十几年的时间了，但是还有着一些技术问题没有得到解决，有许多不明白的地方。还有对微生物肥料的研究也是过于单一。比如像许多研究仅仅停留在菌株分离、大田试验以及增长原因分析方面，对于像影响肥料肥效的制约因子、微生物的自身突变性以及微生物本身的生物学特性、作用机制等都缺乏相应的深入研究[10]。而且现在的微生物肥料的研究存在严重偏向性。例如对根瘤菌的固氮作用研究较多，某些方面都已经达到了分子水平，但是对于解磷、解钾等细菌缺乏深入的研究，造成的是微生物肥料的种类单一，无法解决多种问题。

3.2产品性能差

微生物肥料有着巨大的市场潜能，很多企业看到其利润和以及商业价值就赶紧投入这种行业。殊不知微生物肥料的生产技术要求的是非常专业的技术和设备。一些企业设备落后，工艺不完善，导致产品中杂菌较多或者菌株完全检测不到[11]，甚至产生出有害的菌株，为农业粮食带来巨大的损失。自己企业亏损还不算，还让农民们对这一产品失去信心，这对未来发展微生物肥料带来巨大的阻碍。

3.3微生物肥料的宣传力度不够

很多农民对于微生物的了解不够，有的密封不严导致杂菌进入；有的没有放在阴凉处保存，在阳光下暴晒，有的甚至和杀菌农药一起使用，使得肥料中的微生物减少甚至杀光。这些都是各个部门对于它的宣传力度不够或者没有达到详细且正确引导，再加上以上所说的企业的问题，导致自身的粮食有损失，使得农民不再轻易相信微生物肥料，影响其声誉。以上问题都影响着微生物肥料的开发与推广。

4微生物肥料的发展对策

虽然微生物有着这样那样的问题来制约它的发展，但是作为未来的巨大潜力股，我们要做的不是逃避它，而是迎难而上，解决问题，为今后的农业发展带来新的繁荣。对于微生物的发展前景我带来三点建议。首先加强理论以及应用基础研究的应用，应该创新性的解决微生物肥料所面临的问题，对于它的研究我们应该展开多方面进行研究[12]，而不是仅仅研究个别菌株；其次企业要完善生产菌株的设备，做到严谨且一丝不苟，政府部门应加大这方面的监督，完善生产工艺。对于企业生产出无效或是有害于农田的微生物肥料进行严惩；最后，做好微生物肥料的普及以及技术推广工作，对于农户要有一定的培训，让其施肥掌握要领，做好保存好微生物肥料的工作。

5微生物肥料未来的发展前景

中国是一个农业大国，在微生物肥料如此具有潜力的发展前景下，我们没有理由不好好创新发展好微生物肥料。随着世界人口的增加，微生物的发展研究愈发的重要。何况环境的问题也在日益的严重，化肥的过量使用不但使得水质污染、环境污染等，它还会有严重的土地污染，使得土壤板结，使得我们耕种的土地越来越少，这就影响粮食的可持续发展[13]。所以发展微生物肥料，促进现代化农业的进程，其市场在未来将无比的广阔，让我们今后多研究出新的微生物肥料产品，为中国的农业发展做出贡献。

参考文献：

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[11]唐欣的，张明，于连海等.微生物肥料及其应用推广分析[J].现代农业科技，2010（17）：288-291.

微生物学研究方法范文篇6

【摘要】目的论述中药制剂的新剂型——靶向制剂的研究与应用。方法检索近年来有关中药靶向制剂研究的文献，并对其进行综合分析和总结，提出中药靶向制剂研究存在的问题与建议。结果靶向制剂可以提高靶组织的药理作用强度和降低全身的不良反应，是一种比较理想的给药方式。结论中药新剂型和新技术的研发是中药国际化的关键，需要有组织地开展多学科合作，中药靶向制剂的研究切实可行，并且具有其独特的临床意义和优势。

【关键词】中药；新剂型；靶向制剂

目前中药制剂的研究与生产已形成四大释药系统同时发展的格局，这四类释药系统是：普通给药系统、缓释给药系统、控释给药系统、靶向给药系统。中药靶向制剂是中药制剂的新型给药体系，已成为当前中药新剂型研究的热点之一。

靶向制剂的概念是Ehrlichp于1906年提出的。靶向制剂亦称靶向给药系统（targetingdrugsystemTDS），指载体将药物通过局部给药或全身血液循环而有选择地定位于靶区（靶组织、靶器官、靶细胞或细胞内结构），使靶区药物浓度高于其他正常组织，达到提高疗效、降低全身不良反应的给药系统［1］。靶向制剂最初指狭义的抗癌制剂，随着研究的逐步深入，研究领域不断拓宽，在给药途径、靶向的专一性与持效性、药物类型和临床运用方面都有突破性的进展。特别是近年来材料学及分子生物技术的进展，推动了中药靶向制剂的发展，突显出中药制剂在治疗癌症等疑难杂症方面的作用，为中医药进入国际市场奠定了一定的基础。本文就近年来中药靶向制剂的进展作一综述。

1靶向制剂的分类与作用特点

1.1靶向制剂的分类靶向制剂按作用方式不同，可以分为：①被动靶向制剂（passivetargetingpreparation），即自然靶向制剂。载药微粒在体内被单核巨噬细胞系统摄取，通过正常生理过程运送至肝、脾等器官，使药物在这些器官浓集而发挥作用。其中包括：脂质体（liposome）、乳剂、微球（mircosphere）、还有随着高分子材料发展起来的纳米囊（nankcapsule）、纳米球（nanosphere）。②主动靶向制剂（activepreparation）是在被动靶向制剂的基础上将修饰的药物载体定向的运送到靶区。其中包括：经修饰的载体药物、配体-受体系统、连接单克隆抗体后的免疫微粒、前体药物等。③物理化学靶向制剂（physicalandchemicaltargetingpreparation），其中包括：磁感应制剂、pH敏感制剂、热敏感制剂、栓塞药物等。

另外，按作用途径的不同可以分为：口腔给药系统、直肠给药系统、鼻腔给药系统、结肠给药系统、皮肤给药系统及眼给药系统等。按靶向部位的不同可以分为肝靶向制剂、肺靶向制剂、结肠靶向制剂等。

1.2靶向制剂的作用机制与特点靶向制剂的作用机制是将药物包裹或嵌入液品、液膜、脂质、类脂蛋白以及生物降解高分子物质中，制成微粒、复合型乳剂、脂质体等各种类型的胶体或混悬系统，通过多种给药方式，这些微粒选择性的聚积于肝、脾、淋巴等部位释放而发挥疗效。而口服结肠靶向释药系统（OCDDS）是通过适当的方法，使药物经口服后避免在胃、十二指肠、空肠和回肠前端释放，而是运送至回盲肠后释放并发挥局部或全身疗效的一种新型给药系统。靶向制剂可以提高药物的溶出度和稳定性，增加药物对靶区的指向性，降低对正常细胞的毒性，使药物具有药理活性的专一性，减少剂量，提高药物的生物利用度，适于临床运用。

2中药靶向制剂的临床应用

2.1脂质体靶向给药系统脂质体是指将药物包封于类脂双分子层形成的药膜中间所制成的超微型药物制剂。作为药物载体具有载药靶向运行、延长疗效、避免耐药性、减少给药剂量、降低不良反应、改变给药途径等优点［2］。常规的脂质体主要由磷脂或磷脂和胆酸组成，改造过的脂质体通过选择不同磷脂或投入其它成分而改变成热敏、pH敏和阳离子脂质体等；对脂质体表面进行修饰得到免疫和长循环脂质体等；还可以运用磁性制剂和前体制剂的原理制备磁性脂质体和前体脂质体［3］。如用超声法或高压乳化法等制成黄芩脂质体分散液，再用流动床将它用多种糖芯材料（山梨酸、葡萄糖等）作切线喷雾制成黄芩脂质体粉末，有助于提高脂质体的稳定性［4］。另外还有青蒿素、银杏叶、喜树碱和长春新碱等脂质体的报道，而采用熔融法制备的双参相口服液，也是国内、外首次关于中药复方脂质体的报道［5］。研究的主要内容是脂质体双层膜的组成及制备工艺，提高脂质体包封率、稳定性及其靶向分布、对靶细胞作用等方面。

2.2微囊、微球靶向给药系统微囊是利用天然或合成高分子材料或共聚物（囊膜材料），将药物包裹而成的一种新的剂型。囊膜有隔离外界与药物接触作用，可防止药物氧化、水解和挥发，掩盖不良气味，减少复方制剂中的配伍禁忌。我国研制的中药挥发油类微囊已有10余种，如可提高稳定性的芥油微囊，掩盖不良臭味的蒜素微囊等，也可制备特殊性能微囊（磁性微囊、pH敏感微囊）起到靶向释药作用。

微球是指将药物分子溶解或分散在辅料中形成的微小球状实体，多用生物降解材料为载体，如蛋白类（明胶、白蛋白等）、糖类（琼脂糖、淀粉、葡萄糖、壳聚糖等）、合成聚脂类（如聚乳酸、丙交酯乙脂类共聚物等），而以二乙胺基乙基葡萄糖、血清白蛋白、可降解淀粉制成的微球具有生物黏附性。靶向微球可分为三类：普通注射微球、栓塞性微球、磁性微球［6］。如以高分子生物降解聚碳酸酯［poly（DTC-co-TMC）90∶10］为载体，制备出一种新型的含肿瘤坏死因子（INF）并具有强烈磁性的聚碳酸酯磁性微球［7］。以壳聚糖为载体制成的金雀异黄素（Genistein，4′，5，7-三羟基异黄酮）微球胶囊制剂，对肺与脾的选择性强，并且药物在较长时间内保持一定的血药浓度，具有一定的缓释性［8］。

2.3结肠靶向黏附给药系统结肠靶向黏附给药系统是20世纪90年代后期发展起来的新型给药系统，该系统通过特殊控释技术，使药物转运到回盲部后，才开始崩解或释出载体微粒，并使载体在一定时间范围内黏附于结肠膜表面，达到定位释药与黏附的双重目的［9］。结肠靶向黏附给药系统在中药方面的运用还处在研究阶段，如大黄的泻下作用主要是由于游离蒽醌对大肠的作用，将大黄提取、浓缩、干燥，制成大黄泻下的大肠靶向制剂，就可以提高疗效和降低用量［10］。又如以中药组方进行药物提取，精制后制成微丸，选取经特殊处理的果胶为包衣材料，考察其在人体结肠内的定位、释药情况，为中药结肠给药提供了依据［11］。

2.4复合型乳剂药物制成复乳后，可以达到缓释、控释目的，而且在体内具有淋巴系统的定向性，可选择性地分布于肝、肺、肾、脾等网状内皮系统较丰富的器官中。复乳中的小油滴与癌细胞有较强的亲和力，可成为良好的靶向给药系统，复乳也可作为多肽、蛋白质等水溶性药物的载体，避免药物在胃肠道中失活，增加稳定性［2］。目前中药复乳制剂虽不多见，但从长远看，乳剂尤其是复乳有可能成为抗癌药物靶向输送的重要工具之一。如用PEG、紫杉醇和聚乙二醇-二硬脂酰磷脂酰乙醇胺（PEG-DSPE）的氯仿溶液在氮气流下减压成膜，加入玉米油经水化超声处理后，通过微流化器使其微乳化，制得的紫杉醇微乳［12］。康莱特静脉注射乳剂具有靶向作用，直接有效抑制癌细胞，同时能提高机体整体免疫功能，并有良好的镇痛功能，且无不良反应［13］。

2.5纳米靶向给药系统纳米粒是由天然高分子物质（如白蛋白、明胶、乙基纤维素等）或合成高分子物质（如聚氰基丙烯酸烷酯(PACA)、丙烯酸共聚物等）制成粒径为nm级固态胶体粒子，分为药库膜壳型纳米囊和基质骨架型纳米粒。这类载体制剂的优点是可生物降解、低免疫性、制剂形成多样化、包封率高、稳定性好。如用乳化法制备了125I-白蛋白-黄芪多糖纳米粒（168±62)nm，研究表明小鼠口服后主要分布在肝、脾、肺中［14］。采用热融分散技术制备的喜树碱固体脂质体纳米，动物实验表明，该制剂在体内有良好的靶向性［15］。最新的研究表明，甘油三酯和油类连合的固液二相载药系统，比传统的硬脂酸载药系统具有更大的载药量，并且更适合于临床运用［16］。

3中药靶向制剂存在的问题及建议

3.1中药靶向制剂在我国还仅处于实验阶段目前，中药靶向制剂的研究主要是在单味药方面，而中药有效部位及复方研制的靶向制剂屈指可数，这与制定质量标准及制剂工艺难度大有关。因此，应首先选择药味较少、作用显著、著名中药复方来作为中药复方靶向制剂研究的突破口。

3.2中药靶向制剂目前还存在一些有待研究的问题如何较恰当地描述中药靶向制剂体内、外释放过程，是中药靶向制剂质量评价的重点和难点，需要运用先进的仪器和分析方法，对其有效成分进行药动学参数的测定。

3.3中药新剂型和新技术的开展是中药现代化的核心内容要真正深入研究并开发出临床可用的靶向制剂，只靠制剂学的知识和技术是远远不够的，还需要有组织地开展多学科合作。应用新技术开发中药新剂型，特别是靶向制剂，是中医药今后发展的一个重要课题，也是中药国际化的关键。

4讨论

剂型研究是一个古老而大有前途的学术领域，近年来在我国医药科研项目中，剂型改革即第四类新药约占40%(尤其是中成药的剂型改革)。中药成分复杂且作用是多靶点的，因此在中药靶向制剂的研究过程中，应根据中药各种确定有效成分（有效部位）在人体内的作用部位制成各成分相应的靶向微粒，并阐明药物各靶点间相互作用的关系，在一定程度上解决中药作用多靶点的问题。此外制剂的靶向性应当和中药的归经和药物在体内的作用部位结合起来，使之更符合中医基础理论。

随着世界医药模式的转变和人类“回归自然”潮流的兴起，理想的中药剂型应该是具有稳定明确的成分指标以及可重复的药理和临床效用数据的“标准化制剂”。建立客观的质量检测指标，使制剂生产研究与国际研发工作接轨，这是今后中药新制剂研究的重心。综上所述，随着材料学、分子生物学及制剂技术的发展，中药靶向制剂已经发展成为中药药剂学的一个新亮点，随着生物药剂学、药物动力学、体内药代学的研究深入，中药靶向制剂的研究将得到更快的发展。

【参考文献】

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［8］吴婉莹，李云谷.金雀异黄素壳聚糖微球胶囊的体内药动学研究［J］.中药材，2002，25(4):282.

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微生物学研究方法范文篇7

关键词：土壤微生物；环境胁迫；响应机制；农业发展；土壤肥力；农作物；种植产量文献标识码：A

中图分类号：S154文章编号：1009-2374（2017）11-0145-02DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.074

1概述

地球表面最表层覆盖的是土壤，土壤不仅是自然资源中最与人接近的资源，还是分布量最大的资源，几乎在地表上到处都有土壤，可以说土壤与人类的生产生活紧密相连。同时，土壤作为大自然赋予的保护层，对维护自然生态系统的稳定性有重要意义，对此必须重视对土壤生态系统功能的养护，加强对破坏土壤营养成分的因素进行分析，以便提高土壤在环境中的抵抗力。众所周知，土壤生态系统自成一个完整的循环体，在土壤中生存了大量具有多样性特点的生物群落，正因为这些生物具备多样性特点，且含有对土壤起到积极影响的营养元素，才能维持土壤生态循环系统的平衡，并且部分微生物是参与地球化学循环必要物质，对植物生长、气候调节等陆地生态系统的生态功能起到不可替代作用。因此，探索微生物群落对环境的胁迫所引起的环境变化做出的响应，根据微生物响应机制做出调整，提高土壤自身生态功能的稳定性是十分必要的。

2土壤微生物与环境胁迫之间的联系

环境胁迫是指在自然界中，环境对其范围内存在的生物产生了一定程度的威胁和制约，破坏了生物的自然生长和存在，这种胁迫主要是受到外来因素的干扰，例如受到天灾冰冻、洪涝、盐碱等或者受到人为的干扰如倾倒垃圾、碾压等。土壤作为自然环境中四处存在的物质，其受到环境的影响作用十分V泛，并且长期以来，由于人类工业化发展和城市化的变革，给土壤生态环境造成了难以想象的破坏。

在环境给土壤造成的破坏之中，突出的土壤污染表现为土壤重金属沉积，大量重金属经过日积月累，会导致土壤的生态系统失去平衡，造成土壤中微生物群落活性降低，使微生物生长逐渐朝向单一化演变，最终导致土壤的机能下降。已知关于土壤微生物对环境胁迫的响应机制研究中，人们多数是将重金属污染作为研究生物和环境胁迫的切入点。目前，科研人员已经发现了重金属在土壤中的沉积，会对土壤内部微生物群落多样性以及土壤生态稳定性等多方面造成影响，从这个角度切入进行实验，可以获得多项研究结果，有利于科研对比实验的展开。

3土壤微生物多样性及土壤生态稳定性研究方法分析

3.1土壤微生物多样性研究

土壤微生物群落因为自身的物质特点具备多样性的性质，正是由于微生物群落的多样性，为土壤提供了充分的营养，能够维持土壤生态系统平衡。而要想探究土壤微生物对环境胁迫的影响机制，首先就要了解土壤微生物多样性，对土壤微生物多样性的掌握有利于提高人们认识微生物的生态功能。测量土壤微生物群落多样性主要利用培养方式进行实验，传统的测量方法有底物利用分析法、分离培养分析法，也有依靠新技术产生的新兴研究方法，比如说高通量同高分辨率结合的宏基因组学分析法。在研究过程中，根据所具备的实验条件选择恰当的实验方法，对土壤微生物群落多样性进行分析和记录，在反复比对实验数据后得出土壤微生物群落多样性特征。目前，实验研究人员会根据微生物群落多样性的差异做出区分，多以微生物群落α多样性、β多样性和γ多样性为研究内容。

3.2土壤生态稳定性研究

实际上，土壤生态稳定性决定了土壤在遇到环境胁迫时的响应机制反应度，土壤生态稳定性是指生态系统在面临外部环境发生变化，对土壤的各个方面的性能和生态性造成影响时，可以利用自身功能与性能抵抗外部侵袭的影响，使得土壤生态系统能够保持原有的状态。土壤生态稳定性包括了许多方面，但是起到绝大部分作用的有两个，即土壤抵抗力稳定性和恢复力稳定性。这两个功能是土壤本身含有的，不同的是不同的土壤因为具有的微生物群落不同，会体现出不同程度的差异。根据相关数据显示，土壤中的微生物群落如果功能性显示出多样化，并且微生物群落的数量越多，土壤自身的抵抗力稳定性和恢复力稳定性就越大，所以在研究土壤生态稳定性的实验中，研究人员主要讨论的就是这两个功能指标。

4土壤微生物对环境胁迫响应机制的分析

4.1土壤微生物群落功能冗余情况

功能冗余一般指具备多项功能的事物会存在生态功能重叠情况，对于土壤微生物群落而言，微生物具有多样性的特征，不同的微生物群落都会存在一些生态功能，这些功能本质上所起到的作用都是一致的。有实验证明，土壤微生物群落中的某些生态功能被剔除后，这些微生物群落的生态系统功能并没有发生太大改变，仍然可以维持原有的生态体系。也就是说，一旦土壤面对环境胁迫，微生物群落会选择脱离出一些个体，来应对环境变化造成的恶果，剩余微生物群落可能会减少微生物种类，使功能结构发生改变，但是这些改变还不足以支持整体土壤微生物群落的正常功能。众多数据显示出，土壤具备功能的稳定性，很大程度上与土壤微生物群落的功能冗余存在联系，正是因为这些功能冗余的原因，会始终保持土壤在自然环境的变化中呈现出平衡性，所以研究功能冗余的物种发挥重要作用可以很好的解释生态系统稳定性的潜在机理，对研究土壤生态系统平衡起到了重要的影响作用。自然微生物群落多样性与功能之间的联系始终都没有得到详细的认知，科学家们对微生物群落的研究体现在多方面，其中非常明确地表示出微生物群落的功能冗余对各种研究都有影响。

4.2土壤微生物对重金属污染的抵抗性能

当前，社会环境问题严重，给土壤的生态系统造成了严重威胁，除了人为的治理以外，土壤微生物群落在应对土壤环境恶劣情况中发挥了巨大作用。在研究土壤微生物群落对环境胁迫的响应机制过程中，人们着重关注了微生物群落对土壤中因重金属带来的环境变化进行抵抗并自我恢复的研究，经过多项实验观察，确定了微生物群落在面对重金属物质的胁迫时能够及时激发响应机制，助力土壤保持生态系统稳定平衡。当土壤微生物群落感受到重金属的威胁时，一般会采取自动应对机制，形成相应的能力。其一，当重金属物质入侵土壤后，土壤中的微生物群落会改变性质，由耐受型微生物群落逐渐取代敏感型；其二，当遇到重金属量过大时，土壤中的微生物群落会发生对这些重金属的水平转移，会逐渐在群落内部生成抗性基因，对抗重金属；其三，有可能在遇到重金属入侵时，土壤微生物群落发生物种遗传变异，从初始微生物群落开始逐渐产生的新的群落会具备这些抗金属性能。在对抗重金属入侵过程中，土壤中用以对抗重金属的微生物群落还是会受到影响，时间越长，这些对抗重金属的微生物群落对抗性能和恢复性能降低越快，在面对环境胁迫时，土壤生态系统的稳定性更多还是依靠耐受型微生物群落和抗性基因转移（水平转移）。

4.3环境胁迫下土壤微生物的其他机制

环境胁迫一旦发生，会引起原核生物与真核生物细胞产生蛋白质错误折叠与聚合。当环境胁迫为热胁迫，此时土壤微生物群落中的细菌会发生蛋白质变性与聚合，温度超过一定的限定值后会在原有细菌内部的蛋白质基础上诱变为热激蛋白，其内部含有分子伴侣，作用于细胞蛋白质，能够防止出现聚合或者降低蛋白质错误折叠，并且在热激蛋白中存在一种非蛋白酶，这种酶的作用是降解不可逆损坏的多肽。

5结语

总之，当土壤遭遇环境胁迫时，土壤微生物群落会依靠自身的生态功能引发响应机制，应对已经发生的环境胁迫。但是单靠土壤微生物自发性的响应机制仍然不够，随着社会环保观念的加强，要持续加大投入研究土壤微生物对环境发生胁迫时响应机制的内容。就我国当前的实际情况而言，更要注重对土壤中的重金属抗性基因转移（水平转移）做深入研究，找出科学方法提高土壤微生物群落的生态活性，加强土壤微生物群落对重金属的抗性，以便提高土壤肥力，为恢复土壤生产力奠定坚实基础。

参考文献

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[4]李晶，刘玉荣，贺纪正，郑袁明.土壤微生物对环境胁迫的响应机制[J].环境科学学报，2013，（4）.

微生物学研究方法范文篇8

实验探究教学评价

学科思维化学学科教学评价中要求通过以化学实验为主的多重探究活动，使学生体验科学研究的过程，强化学科探究的意识，促进学习方式的转变，培养学生的创新精神和实践能力。在课堂教学中要充分体现化学课程的人文内涵，发挥化学课程对培养学生人文精神的积极作用。积极倡导对学生的活动表现恰当评价，通过评价关注学生个性的发展，激励每一个学生走进化学的世界，“润物细无声”般掌握化学的学科特点和学科思想，引导学生热爱化学、迷恋化学、甚至把化学当做终身的事业。因此，课堂中的恰当评价意义重大。

《盐类的水解》是选修四水溶液中的离子平衡部分的内容，是在研究了弱酸弱碱的电离平衡、水的电离平衡的基础上，进一步对盐在水中可能存在的可逆过程的平衡及移动问题进行研究。该部分知识对学生能力的要求高，对教师富有挑战性。

本节内容通过分组实验――现象观察――本质剖析的经典化学教学模式，层层递进，剖析出盐溶液也可能呈现酸性或者碱性的原因；并分析盐在溶于水形成溶液的过程中，盐电离出的离子存在的水解过程和水的电离过程之间的相互影响及其影响结果。在整个教学过程中，充分的学生活动、充足的思考和准备时间是学生完整展示探究结果的必要条件。

一、做试验、析现象，分析归纳环节

要求：自行选择任意盐溶液进行分析，分析其呈酸碱性的原因。

该活动要求中的关键字“自行选择”，出现在本课堂中的高潮部分，这一要求为学生思维提供了自由的空间，学生可以任意按照自己的理解选择分析对象进行探讨；教师完全实现自我隐形，学生主体地位得以充分发挥。

二、学生展示环节

该过程完成后，学生投影展示的结果如下：学生选取了均呈碱性的盐溶液（CH3COONa和Na2CO3）作为研究对象进行分析；以CH3COONa为例，该溶液中存在两个电离过程，溶质醋酸钠的电离和溶剂水的电离，其中醋酸根会结合水电离出的氢离子形成醋酸，从而使得溶液中氢氧根浓度大于氢离子浓度因而呈现碱性；该类盐为强碱弱酸盐，水溶液均呈碱性。学生展示后，老师对其作出评价：

评价1：学生在进行研究对象选择时，用到了学科中的分类思想。选择了呈碱性的盐溶液作为研究对象，并且从中找出其中一个典例醋酸钠溶液进行细化处理；其他与之同类的盐溶液可以通过从特殊到一般的思路类比分析。学生是学习的主人，教学的任务不应该仅仅是把知识传授给学生，更重要的是要教学生学会学习，教学生掌握学习的方法，提高学生的学习能力。分类方法在对大量研究对象进行研究时，只要找出代表性物质进行研究，采用类比的方法即可对同类物质分析问题迎刃而解。老师的评价点拨引导学生不仅掌握了本堂知识，更是渗透了一种非常重要的学习方法――分类法，该方法可以应用到学生学习的各个环节和领域。

评价2：学生提到了醋酸钠溶液中存在的离子的来源、相互作用、作用结果，其中用到了化学中的“微粒观”。化学是在原子、分子、离子水平上研究物质的组成、结构、性质及其应用的一门基础自然科学，其特征是研究分子和创造分子，微观粒子的重组、结合是构成物质及其物质变化和能量变化的根本原因；微粒观是化学学习的核心观念，是化学基本观念的重要组成部分和最基础的部分；宏观物质都是由微观粒子构成，构成物质的微观粒子是多种多样的，一个有微粒构成观的学生，能透过他感知观察到的宏观物质的表象，通过思维中自然存在于潜意识中的微粒观对表象背后的本质进行四位分析。这种能力一旦形成，对研究化学中物质变化及其微粒间相互作用的相关问题起到提纲挈领的作用。

化学在分子、原子层次上研究物质的组成结构及其结构对性质的影响、性质的变化规律，宏观与微观相结合是化学研究的主要特征，从微观角度科学的认识和研究物质及其化学变化是化学学习的基本思维方式，用微粒的观点看物质是学好化学的基础。选修三第三章晶体结构部分的内容，主要介绍宏观固体的微观结构，内容抽象，《分子晶体和原子晶体》是其第二节内容，是在第一节介绍了晶体和非晶体的本质区别、特征后介绍的具体晶体类型，把这两种晶体放在同一节论述的原因，是这两种晶体组成元素类似，均主要由非金属元素组成，但组成微粒和微粒之间的作用力及其晶体的性质却存在非常大差异，处理不当会造成学生对本部分知识缺乏合理的认识。由于微粒肉眼不可见，无法通过看、触摸等感性手段察觉，只能通过物质在变化时的宏观现象推测两种晶体微观组成和作用力的差别，如分子晶体在常温下常为气态或者液态，而原子晶体却为固态且熔点很高；同是碳组成，互为同素异形体的两种单质：C60和金刚石，C60熔点低，金刚石熔点很高；从而推测出微观体系中两种晶体组成微粒间作用力强度差别非常大以达到由宏观直入微观的效果；并从宏观物理性质熔沸点的比较得出常见的分子晶体其实就是熔沸点较低（或常温下呈液态或气态）的物质，如所有氢化物、大部分非金属单质、部分非金属氧化物、绝大多数有机化合物常见原子晶体为ⅣA元素形成的高熔点物质，如金刚石、晶体硅、碳化硅、二氧化硅等。在课堂上结合晶体模型，抓住两种晶体微粒间作用力的差别造成其熔沸点差别这一关键点进行渗透并及时评价，抓住机会再次把微粒观的种子种在学生心里。构建物质的微粒观，理解微粒间作用力的强弱决定其宏观性质，会对学习化学的思想有更深入的认识。

课堂是教师与学生情感、经验的交流、合作和碰撞的平台，教师面对的是各个富有个性的学生；教师应该用个性化、灵活化、多样化的评价语言来激发学生个体潜能。在新课堂中，教学评价不应当是为了评价而评价，而应是为了教育而评价，为了培养学科能力而评价，教师的评价要学生的心理特点，重在促进学生的发展。在课堂中，教师要及时把握和利用课堂各种情况，对学生发表的不同意见应进行智慧的牵引和评价，以营造愉悦、宽松的学习气氛，给学生创造出一个认识自我、建立自信的良好空间，激发其内在发展的动力，看到自己努力的方向，产生争取进步的信心，更好地激发学生对所学内容的浓厚兴趣。

课堂中的教学评价，应该遵循教学规律，应该优化了教师、学生、教学环境、教学内容等教学要素，应该保证教学活动组织、教学内容、教学方法的合理性，应该能够促进学生的学习，特别是促进学生达到进步和发展且其进步和发展应符合社会和学生个人的教育需求，应该有效率，相对于师生的教学投入，师生的进步和发展是最大化的、理想的。这样高效的教学评价，才能是真正有意义的教学评价。

参考文献：

[1]曹洪昌.优化化学教学方法刍议[J].中学化学教学参考，2000，（10）.

微生物学研究方法范文篇9

光具有能量和动量，光的动量是光的基本属性.携带动量的光与物质相互作用伴随着动量的交换，从而表现为光对物体施加一力.作用在物体上的力等于光引起的单位时间内物体动量的改变，并由此引起物体的位移和速度的变化，称之为光的力学效应.

20世纪70年代，朱棣文等人利用光压原理发展了用激光冷却和囚禁原子的方法，获得了1997年度诺贝尔物理学奖.这一研究成果也为荣获2001年度诺贝尔物理学奖的玻色-爱因斯坦凝聚方面的工作提供了有效的实验手段.与此同时，人们也在探索光对微小的宏观粒子的力学效应.1986年，A.Ashkin等成功地利用一束强会聚激光束实现了对生物微粒的三维捕获，这一发明被形象地称为光阱或光镊，并且成了这一尺度范围的粒子特有的操控和研究手段.

2理论解释

光作用于物体时，将在物体上施加一个力.由于光辐射对物体产生的力常常表现为压力，因而通常称之为辐射压力或简称光压.然而，在特定的光场分布下，光对物体也能产生一拉力，即形成束缚粒子的势阱.

如图1所示，一束激光被透镜聚焦后射到透明介质球上，经介质球两次折射后，光子动量发生变化，这种变化反作用于小球，表现为对小球的反作用力，该力的大小正比于光的强度梯度，合力方向指向光束焦点.这种由于光场强度分布不均匀而产生的力，称为梯度力.

图1中光场梯度力指向焦点位置.光束通过粒子时由于折射而引起动量的交换，从而对被作用粒子施加一个指向光束焦点的合力F，这个力使粒子总是趋于光束焦点，因而可被稳定捕获，并进而实现对它的操控.

由此可见，光镊是用一束强会聚激光形成的特殊光场，如果以该光场的最强处为中心划定一个微米方园的，物体一旦涉足这个就会自动移向光束中心，这种不由自主的运动现象尤如灰尘被吸尘器吸入的情形，或者像一个飞行物坠入宇宙黑洞那样，表现出光镊具有地心“引力”的效应.光镊其实是具有引力的光学势阱，这样的光学势阱如同传统机械镊子能挟持和操纵微小物体，所以称它为光学镊子或简称光镊.

所谓的光镊其实是比拟宏观机械镊子对光的势阱效应的一种形象而通俗的描绘，所以在研究光镊自身的物理性质时往往采用“光捕获阱”、“光梯度力阱”或“光学势阱”等物理术语.而在利用这一物理性质形成的一种技术手段或工具时，则赋予它相应于机械镊子而又不失其本质的这样一个独特的命名——光镊.光镊捕获的粒子在几十纳米到几十微米，在这个尺度上，它提供了一种对宏观现象的微观机理的研究手段，特别是为从生物细胞到大分子的纳米生物学，提供进行活体研究的条件.

3应用

3.1镊的无损操控

光的无损和穿透特性，使光镊可以在保持细胞在自然生长环境的情况下进行非接触式的捕获与操控.这种新型的单细胞操作技术克服了以往细胞难以被固定和易产生机械损伤这两个致命的缺点.在生命科学的研究中，几乎所有的单细胞操作中都可以用光镊技术替代传统的实验技术.例如对细胞进行固定、悬浮、分选，用于单细胞融合，研究细胞骨架等，光镊还能有效地收集染色体片段.光镊的特点使其在纳米科技和生物医学领域具有广泛的应用前景.光镊的发明带来了生物个体微操作技术上的革命性进步.

3.2微小力的传感器

光镊操控粒子的作用犹如一个弹簧，光阱中的粒子受到外界的作用，将偏离原先的平衡位置(光阱中心)，所以光镊也是一个微小力的探针，其力的大小在皮牛量级.在生物大分子的水平上，生命过程表现为物体的运动(位移和速度)，受力的大小与方向，彼此间的结合与分离等运动特性，这些运动特性与它们的结构和功能密切相关，因而定量地测量分子间的作用力为能够解释生命现象、研究生命规律和改造生命活动奠定了基础.例如肌肉的运动，源于每天所进的食物经过消化吸收转变成体内的化学能.这些化学能如何转变成肌肉运动的机械能？光镊的发明使人类首例揭开了这个动力源的秘密.1993年，劳兰德科学研究所伯勒克研究组，用光镊研究单个分子，观察到了驱动蛋白沿其蛋白轨道运动，这一实验成功地揭示了体内的驱动蛋白是附着在微管蛋白轨道上，以8个纳米的步距跳跃前进的.正是这样的一步步的跳跃式的前进方式，构成了现在一切运动包括吃饭、喝水乃至于血液循环、呼吸运动等的基础.

3.3微米级粒子的排布与组装

光镊是目前对微米和亚微米尺度的微粒进行非机械接触操控的唯一手段.利用光镊逐个操控微粒的功能，从微观角度来研究分散体系的动力学过程卓有成效.实现对微小粒子的排布，将生物细胞或生物大分子按设定的方案排布成具有特定结构的聚集体，使其具有特定的功能，也为纳米生物器件的组装提供了一种可行方法.

光的力学效应及其应用是当今科学技术研究的前沿问题，是多学科交叉的基础.光的力学效应的研究和利用才刚刚开始.一项新技术的诞生必将引发很多学科的一系列的革命.学科交叉是当代科学技术发展的主要特征和动力源.激光与物质相互作用所表现的光压、散射力、偶极力等从微观的原子捕获，微纳米粒子的研究，到宏观发射微小卫星，形成了一个新兴研究领域.

4科学家简介

4.1朱棣文

朱棣文是华裔科学家，1948年生于美国密苏里州的圣路易斯，美国公民.他父亲朱汝瑾博士是台湾中央研究院院士.朱棣文于1976年毕业于美国伯克利加州大学，获物理学博士学位，并留校做了两年博士后研究，后来他加入贝尔实验室，1983年任贝尔实验室量子电子学研究部主任，1987年应聘任斯坦福大学物理学教授，1990年任斯坦福大学物理系主任.他因开发了激光冷却和陷俘原子的技术获1993年费萨尔国王国际科学奖.同年被选为美国科学院院士.

4.2科恩-塔诺季

科恩-塔诺季1933年出生于阿尔及利亚的康斯坦丁，他是法国公民，1962年在巴黎高等师范学院获博士学位.1973年在法兰西学院任教授.他是法国科学院院士，由于在激光冷却和陷俘原子的开创性实验，他获得多项奖励，其中有1996年欧洲物理学会颁发的量子电子学奖.

4.3菲利普斯

微生物学研究方法范文篇10

关键词海洋微生物；研究方法；生物活性；存在问题

中图分类号S9文献标识码A文章编号1673-9671-(2012)051-0203-01

随着人口的不断增长，自然资源也逐渐匮乏，陆地上的资源毕竟有限，所以研究海洋资源势在必行，海洋微生物活性物质越来越受到人们的关注。海洋环境有着同陆地环境截然不同的多样性，还有很多未知的领域等着我们去开发和利用。海洋微生物可以作为活性物质的新来源，受到人们的高度重视。

1海洋微生物活性物质的主要研究方法

狭义上的海洋微生物就是海洋细菌。人类最早开始研究海洋细菌是在1838年。后发现海洋微生物有杀菌的作用，有些海洋微生物具有降解环境污染物，修复生态系统的功能，还有的微生物可导致细菌性病害的发生，我们应该扬长避短，充分发挥海洋微生物对人类有益处的特性。

目前研究海洋微生物的主要方法是活性物质的分离筛选法。这种方法又包括高通量筛选、BIA筛选法等。

高通量筛选法比较适合海洋微生物天然活性物质的研究。在选择研究方法的时候，要综合考虑海洋微生物的来源和种类的不同，以及不同微生物生长环境的不同。具有特殊活性的微生物采自海洋不同的区域，通常是在大量的微生物菌株样品中筛选出需要活性物质，在这一过程中通常自动化高通量药物筛选方法，或者快速分子筛选法，以便提高筛选工作的效率，同时又能保证质量。这种方法在世界范围内应用甚广。美国和日本的公司都曾利用此方法培养和找到了很多能够用于制造药物的活性物质，并有效运用到了实践中去。我国也建立了相关实验室，利用此方法开展了多项活性菌株的分级组合筛选工作，并取得了一定的成果。中国海洋大学实验室研究人员通过实践还发现如果将机制单一的活性筛选模型与简易初筛模型综合使用来进行活性菌株的分级组合筛选，研究成本更加低廉，工作效率也会进一步提高，而且实际利用价值也非常可观。

BIA筛选法具有独特的筛选机制，所以优势不容小觑，其广发应用在海洋微生物抗肿瘤物质的分级组合筛选中。它的理论基础是遗传学方法论，在筛选过程中检测出β半乳糖苷酶的存在就能够初步判定所选的样品中是否有抗肿瘤DNA细胞的物质。

海洋是具有丰富性的化合物的世界，扩大对海洋微生物的研究是整个人类的历史使命和长久性课题。海洋微生物的活性物质的研究涉及的领域比较广泛，包括基因工程、细胞工程、蛋白质工程、发酵工程等，不断加强海洋微生物活性物质研究同各个领域之间研究，可以不断创新海洋微生物的研究和分离方法。另外，提高海洋微生物活性物质开发研究的实际产业转化率，能够降低产业生产成本，也实现了将海洋微生物的研究成果与大众分享的目的，也实现了经济效益和社会效益高度统一。

2海洋微生物的重要生物活性

基于以上研究方法，我们主要探究的海洋微生物的重要生物活性包括有抗肿瘤活性、抗菌活性、酶活性、酶抑制剂活性、降解修复活性等。

海洋微生物中是很多抗肿瘤药物的主要来源，人们也曾对海绵体进行了细致的研究，发现海绵能够产生很多种抗菌和抗肿瘤活性的物质。海绵中有很多组成复杂的微生物群落，其中的抗癌物质大部分源于海绵中长期共生共栖的细菌群。海洋放线菌中也存在很多抗肿瘤活性物质，这些放线菌的生存环境的总体特征是高盐度、高压、低营养以及低温，这样严酷的环境造就了放射菌独特的代谢方式，也使得它能够具有抗肿瘤的活性。另外海洋真菌中也存在着抗肿瘤活性物质。

海洋微生物的抗菌活性是很多陆地生物所不具备的。对海洋微生物抗菌性能的研究可以缓解新类型抗生素紧缺的压力，为抗生素的持续研发提供了条件。多种海洋微生物中均有抗菌物质的存在，它们对人体病原性念珠菌有着一定的抑制作用。

酶活性的发现是近几十年的科学研究成果。技术的进步促使人类发现了海洋微生物能够产生新型生物酶，并对其进行了深入研究。人们已经可以从海洋细菌、放线菌、真菌中分离出酶制剂，很多都具有特殊的生物活性，同时具有工业化开发的潜力。生活中的应用实例也屡见不鲜。比如加酶洗涤剂的生产就充分利用了地衣芽孢杆菌，先将其生产为碱性蛋白酶，然后与洗涤剂混合生成。还有一种去污性很强的碱性蛋白酶是从海洋船蛆腺体内的共生细菌中提取的，在高温度环境中的去污能力更强，这被普遍应用与工业清洁领域。脂肪酶产生于冷海水区域中的微生物，耐低温性比较显著。

酶抑制剂活性的发现也为人类的生活与生产带来了很多便利。利用它制成的酶抑制剂不仅有助于对酶的结构和反应机理的进一步研究，还可以将其用于药理学领域的研究。陆地环境中就很难提取这种酶制剂，所以海洋微生物的酶抑制活性的研究就成为酶抑制剂的重要来源。

降解修复活性主要表现在真菌的石油降解力方面。石油开采业的不断发展使得海洋的石油污染情况也比较严重，利用海洋微生物降解石油中的烃类物质具有良好的经济效益和环境效益。微生物对污染物的降解和对海洋环境的修复具有其独特的优越性，而且应用广泛。大部分海洋细菌和真菌都具有很强的降解能力，有些真菌的菌丝具有与石油聚集成团的特性，所以在对石油进行生物降解之后再利用这一特性可以将剩余的菌丝和石油同时清除，效果显著。当然，石油降解菌的种类不同，对石油中的烃类的降解程度也会有所不同。将多种海洋降解真菌混合培养使用，可以显著提高石油降解速率，比单一的降解菌的降解能力高出很多倍。大部分的海洋真菌的石油降解能力不会受到石油浓度的影响，只有很小一部分真菌降解能力会随着石油浓度的增大而

减弱。

3海洋微生物活性物质研究中存在的问题

我国海洋微生物活性研究领域取得一定的进展，但目前还存在不少亟待解决的问题。近些年来，我国通过革新研究方法，发现了不少具有明确生物活性的新化合物种类，并广泛应用于制药和生物领域，取得了明显的效果。但是各个领域的发展不平衡，尤其是污染物降解方面的研究和实践与世界先进水平相比还有一

定的距离。我国的海洋资源的开发利用空间还很大，未来的开发中更加需要高端技术的投入，这样才能保证资源利用效率的最大化。同时，我们要注意加快海洋微生物活性物质的科研成果转化为产业和经济效益的速度，切实将科学技术的优势转化为经济优势和社会优势。另外，我国的海洋资源开发利用的项目的相关制度法规还不够完善，自主创新意识和创新能力还需要进一步加强，只有先做好制度与法规定保障，才能提高人们科研的积极性，也才能为专项研究提供良好的社会基础条件。

4总结

综上所述，海洋微生物活性物质的研究越来越受到人们的重视，这不仅是由于现存资源的短缺而向海洋领域进一步发掘可供人们利用的资源，还因为人类更加重视自己的生活环境和工作环境的生态化和环保化。海洋微生物的科学合理地应用，有助于我们人类社会的可持续发展，未来海洋微生物的将会更广泛地应用到前沿技术，以降低海洋微生物研发的成本，努力使经济效益与环境效益和谐统一起来。

参考文献

[1]张亚鸱,朱伟明,顾谦群等.源干海洋真菌抗肿瘤活性物质的研究进展[J].中国海洋药物杂志,2006.

[2]温占波,裴月湖,田黎.海洋真菌药用活性物质研究进展[J].海洋科学进展,2004.

[3]胡萍,王雪青.海洋微生物抗菌物质的研究进展[J].食品科学,2004.

微生物学研究方法范文篇11

关键词：西南地区少数民族地方院校微生物实验教学

中图分类号：Q39文献标识码：A文章编号：1674-098X（2015）09（b）-0016-02

微生物学实验教学实验课教学是微生物学理论与实践相结合的纽带，也是培养学生实验操作技能和微生物应用技术的重要途径，它对整个微生物教学和应用有着举足轻重的作用。西南少数民族地区是一块资源丰富的神奇地方，这里少数民族种类众多，文化底蕴深厚，但这里交通不甚便利故经济发展缓慢，专业人才匮乏故教育事业落后。在这块资源富饶而发展滞后的地方，太多的微生物资源没有开发利用或详细研究。鉴于西部少数民族地区地方院校的微生物实验设备落后、实验实践较少，投入经费不足和学生学习兴趣不高等因素，该文就当前微生物实验教学面临的主要问题进行多方面探讨，期望在开发当地微生物资源的同时，也能提高当地微生物实验教学的教学效果。

1强调微生物实验在就业和毕业论文设计的重要关系

教师在授课过程中，要有意识的将大多数的微生物实验和学生的就业岗位培养目标密切联系起来。近年来，西南地区随着食品行业的发展和当地资源的大量开发，给微生物专业的学生提供了大量就业机遇。比如说贵州省的“老干妈”、凯里酸汤、腊肉、青酒及华润雪花啤酒等远近闻名，这些工厂的工作内容与微生物实验中的微生物的灭菌、生长繁殖和控制等都有关。另外，生物科学专业的学生大多数的就业方向是教师，目前各地区的高考试卷中微生物的知识也占有相当的比例，比如血球计数板的使用曾经是高考内容的难点之一。微生物实验授课老师在实验教学过程中还可以设置“乳酸菌与泡菜”、“微生物与现代农业”、“食用菌的栽培技术”和“微生物技术与大学生自主创业”等课程论文与读书报告题目，同时鼓励学生参与相关微生物科研项目，让学生学会分组查阅文献，完成微生物实验技术课程论文或者毕业论文设计。另外，加强实践实习也是微生物实验技能提升的重要手段，加强野外生态考察和相关单位或工厂实习，让学生掌握微生物学的基础技能，也让学生对未来的就业工作内容有所了解。在微生物实验设计中，增加综合实验考核内容，让学生能结合实习内容进行自我设计或者团队合作完成设定的实验项目，加强学生的科研素质和创新能力的培养。在整个实验过程中，教师要以身作则，必须具备高水平的职业道德和科研能力，引导学生进行微生物实验学习。

2把微生物实验内容与民族特色的科学研究结合起来

西南地区的民族特色包括当地的饮食特色，这些饮食习惯与微生物有很重要的相关性，如果让学生在微生物实验过程中明白身边很多事物与本门课程的联系，必将会提升他们的学习兴趣。以当地的酸汤为例，西南少数民族地区的各地苗族普遍喜食酸味菜肴，可以说酸汤家家必备。在给学生授课过程中，授课教师可以先介绍酸汤的做法，让外省学生也有所了解，增加了解欲望。可做如下的内容介绍：酸汤是用米汤或豆腐水，放入瓦罐中3～5天发酵而成，即可用来煮肉，煮鱼和煮菜。酸汤是苗族地区一种传统的发酵型食品，分为红酸汤和白酸汤两种。红酸汤是在白酸汤的基础上添加辣椒、番茄发酵而成的。白酸汤是以米汤为基质，由乳酸菌、醋酸菌、酵母菌等微生物参与共同发酵而成的天然食品，具有清热解暑、调节人体肠道微生态平衡，增进人体健康及预防消化道疾病的营养保健功效[1]。在这部分内容中让学生对酸汤中的微生物种类有所了解，并可以让学生在显微镜下镜检细菌和酵母菌，学习革兰氏染色技术等。另外，在微生物的生长繁殖和控制这部分实验内容中，可以介绍一下苗族的食物保存，这与微生物控制的实验有关。可以做如下的讲解内容：苗族的食物保存普遍采用腌制法，他们喜欢将蔬菜、鸡、鸭、鱼、肉腌成酸味的，苗族几乎家家都有腌制食品的坛子，统称酸坛。再比如苗族酿酒历史悠久，从制曲、发酵、蒸馏、勾兑、窖藏都有一套完整的工艺，可以通过播放视频的方式让学生了解这部分与微生物实验有关的内容。西南少数民族地区以辣椒为主要调味品，有的地区甚至有“无辣不成菜”之说。笔者曾经在学生的毕业论文设计中做过相关的研究，让学生通过微生物实验技术在糊辣椒中分离出7种霉菌，并在授课过程中以图文的形式和观察菌种方式在课堂上讲解，让学生掌握身边的微生物菌种及这些微生物对他们的影响[3]。特别值得一提的是，微生物实验中观察曲霉的实验中，我们根据科研分离的菌种，可以让学生看到同属不同种的微生物菌落，比如说黑曲霉、烟曲霉、土曲霉和黄曲霉等，所以学生的实验过程中做过比较观察，就会对这类微生物有更深的理解。

综上所述，以上这些民族特色都与微生物实验中的特征观察、微生物发酵和生长繁殖控制有关，但是大部分地方院校在微生物实验教学过程中，却没有意识到它们的重要性和可利用性。所以，通过多年科研探索实践，结合西南地区生物资源，将与微生物资源相关的科研成果化为教学资源，以服务地方社会经济发展为目标，将微生物学实验教学内容与本学科的科学前沿研究工作联系起来，将新近的研究成果引入教学，使学生有机会了解学科前沿知识，启发学生结合老师所讲的具体科研内容有意识地培养自己的科学态度、科学精神和创新思维，这也是对将来毕业论文设计的一种锻炼。笔者所工作的凯里学院教师在微生物实验授课过程中，将微生物方面的多项科研成果转化为实验内容，体现出该实验教材的先进性与高水平。

3改革实验考核方法，加强综合训练

“重理论轻实践”是当前教育事业的弊端，微生物实验往往都是在老师准备就绪的情况下进行的，学生在整个实验过程是依葫芦画瓢，根本弄不明白实验的目地和要求，而学生的学习兴趣、创造思维和动手能力一点没有得到提高。另外，实验考核方法不合理也是弊端。在以往的微生物实验考核中，通常是在理论试卷中设置一定比例的实验考核问题，让学生在试卷上叙述实验的原理或实验的操作过程即可。这种实验考核方式的弊端显而易见，根本无法考查学生的实际动手操作能力，而且实验考核内容单一不灵活，难以全面检测学生的微生物实验学习情况。目前，大部分高校的微生物学实验教师都对这种传统模式持反对态度，但由于种种原因微生物学实验考核制度的改革一直难以成行[2]。

为了尽量减少这种弊端，很多学校采用综合训练方式进行微生物实验考核。这种综合实验训练可使学生初步体会到学有所用，并且让一部分有探索精神和科研能力的学生脱颖而出，为日后的毕业论文设计实验打下良好的基础。综合实验考核的整个过程都由学生自主完成，这样不仅提高了学生的独立实验操作能力，而且激发了潜在的创新意识。据调查，当前多数院校的实验室大多是实验课时间开放，非实验课时间不开放。随着实验教学改革的不断深入，这种状况已完全不能满足学生的需求。为保证基础实验、综合实验、毕业设计等实验的正常开设，使学生真正深入到实验研究中，提高实验室的利用率，就必须全面开放实验室[4]。参考云南农业大学的中心实验室的设计，将大多数的微生物公用设备摆放在中心实验室中，并配置两位专业实验教师在内指导入室的学生实验。比如高压蒸气灭菌和干热灭菌等。这也避免各个研究室重复配置实验仪器，减少设备浪费和实验设备花销。可以说开放实验室的采用无论对实验室还是学生的毕业论文实验设计都是很有必要的，也为学生的综合实验设计和实验考核提供基础。

另外，为体现微生物实验考核的公平性和随机性，可多方面布置实验考核内容及考核形式。考核内容包括器皿的包扎，微生物的分离、纯化和接种，制片技术、显微观察菌种、微生物的培养、微生物的计数和大小测定、培养基的配制及灭菌等。考核形式以动手操作为主，口试为辅。口试内容包括实验原理，实验试剂的用途、注意事项和结果分析等。实验实践课程部分注重基本实验技术训练、科学思维与实践动手能力养成的结合，将开设综合性实验（以分离纯化微生物为主，含培养基制作与灭菌、微生物的分离计数、菌落观察、鉴别染色和显微镜操作等基础内容、设计性实验等）。目前部分院校如凯里学院采用了综合实验设计方法，既给学生团队合作的机会，又给了因故缺课的同学一个补做、重做的机会，激发他们对本实验的兴趣。

4建立精品课程创新团队

微生物学课程组采用“教学研究―团队协作―考评激励”的授课质量保障机制。在提高微生物实验授课质量的过程中以教学研究为先导，针对教学中出现的新问题进行深入调研论证，要求课程组的成员积极申报、参与各类各级教改研究课题，撰写教改研究报告，发表教学研究论文。定期进行“课程设计讨论”、“教学方法研究”、“互相听课”等教学合作与交流，交流教学经验或教训。优化以现实性、前沿性和研讨性为特点的选择性（或应用性）教学内容。培养教学队伍团结协作，提高教师教学水平。《微生物学实验》是面向植物生产类、资源环境类和生物科学等各专业的基础课程，教师在授课过程中把课程的主题与日常生活或职业目标相互联系，就会让同学们对这门实验课产生更大的兴趣。另外，引进国外优秀的新版教材可以充分利用国外教育资源，吸收最新的教学经验和实验内容。以学生为主体并结合专业的教学方法和教学内容尤为重要，结合当地企业，建设实践平台，完善多媒体内容及视频的使用，这些都为《微生物学实验》这门课的改革探讨提供了更好的依据。另外，鼓励团队成员申报微生物方面的科研项目，支持学生参与科研工作之中，并将科研成果与学生分享，这也是微生物实验技能提升的有效方式之一，对学生的毕业论文设计和就业都有较深刻地影响。此外，让学生参与微生物实验准备工作，参与实验结果分析过程，对学生的微生物实验技能的提升最为直接快速。

综上所述，中国高校已经进入了追求质量发展的新阶段，深化教学改革是一项艰巨的系统工程[5]。笔者在微生物实验教学的实际教学中深感除了以上几个方面需要改进之处，还有两个方面值得注意，一是如何把握教学与科研的平衡与结合，把科研成果转为教学资源；二是在微生物实验授课过程中实现课程教学与就业创业和能力培养相结合，提高教学质量，提升学生的综合素质。

参考文献

[1]后立琼.苗族酸汤中乳酸菌的分离鉴定及发酵动力学模型研究[D].雅安：四川农业大学，2012.

[2]罗跃中，李忠英.浅谈高职微生物学实验教学改革[J].安徽农学通报，2008，14（3）：127-128.

[3]张文华，张国辉，杨秀丽，等.贵州糊辣椒真菌分离鉴定与污染状况初步分析[J].中国调味品，2014，39（4）：85-88.

微生物学研究方法范文篇12

[关键词]BLP黏附漂浮微丸；组织留存量；小动物活体成像；体外释放；缓释

菠萝叶提取物（Bololeafphenols，BLP），含有30%～80%的总酚性成分，其中对香豆酸（pCA）和咖啡酸（CA）为主要指标成分[15]。BLP具有明确的抗氧化和调血脂作用[67]，其主要成分对香豆酸体内半衰期t1/2β为0587h[8]，且对小鼠无明显生殖毒性[9]。基于BLP的药理活性，具有开发为临床药物的良好前景。

课题组前期对BLP的理化性质和吸收部位的研究表明，BLP在胃和小肠肠段的生理pH下稳定，在胃肠道吸收窗较长，且在酸性条件下脂溶性好，吸收较好[1011]。本研究应用胃滞留给药系统，采用挤出滚圆法制备壳聚糖黏附漂浮微丸，通过对微丸体外黏附性、漂浮性和体内滞留情况的考察，评价微丸的胃内滞留效果；通过微丸体外释药情况，考察微丸的体外释药机制。本研究旨在延长药物在胃部的滞留时间，促进药物的吸收，改善生物利用度。

1材料

11药物与试剂

BLP（清华大学杜立军教授实验室提供，批号110801）；BLP黏附漂浮微丸（自制，批号20160312）；对香豆酸对照品（pCA，美国Sigma公司，批号1001108036）；咖啡酸对照品（CA，美国Sigma公司，批号2063612）；壳聚糖（CTS，美国Sigma公司，CAS9012764）；微晶纤维PH101（MCC，日本旭日化成公司）；羟丙基甲基纤维素（HPMCK4M，美国卡乐康）；十八醇（北京化学试剂公司）；甲醇、乙腈（美国Fisher公司，色谱级）；DIR荧光染料（美国Invitrogen公司）；其余试剂、试药均为分析纯。

12仪器

岛津高效液相色谱仪（LC10AT泵，SPD10AVP紫外z测器）；CTO10ASV柱温箱；小动物活体成像仪（美国IVISSpectrum）；挤出滚圆机（英国Caleva公司）；盘式干燥烘箱（英国Caleva公司）；电热恒温水浴锅（HHSY11Ni2B，北京长风仪器仪表公司）；搅拌机（北京中兴柏翠电器有限公司）；SartoriusBSA224SCW型天平。

13动物

SD大鼠，雄性，体重（220±20）g，北京市维通利华实验动物技术有限公司，动物合格证号SDXK（京）20150001。

2方法与结果

21微丸的制备

按处方称取主药和辅料，过80目筛，加黏合剂不断捏合，制成软材。经挤出机筛板（孔径07mm）以35r・min-1的转速挤成直径相同、光滑致密的条状物；将条状物置于滚圆机（孔径07mm）内，以1300r・min-1的速度滚圆10min，直至滚制成丸；取出微丸，50℃干燥4h，过40目筛，制得所需微丸。

22体外黏附性考察

取新鲜离体大鼠胃，用01mol・L-1盐酸将胃内壁冲洗干净，固定在玻璃片上，精密称取微丸约500mg，均匀置于胃组织上。在相对湿度为925%的恒湿密闭容器中放置20min充分水化后，将玻片倾斜45°放置，调节蠕动泵流速为20mL・min-1，用01mol・L-1盐酸100mL冲洗。冲洗液收集于已知质量的烧杯中，70℃烘干，称重[1114]。微丸体外黏附百分率=M-（G-g-m）/M×100%。式中M为加入微丸的量；g为空烧杯重；G为烧杯与烘干后残渣总重；m为同体积冲洗液所含固体物质的量（空白对照）。实验结果得出，制备的黏附漂浮微丸体外黏附性达（732±34）%，体外生物黏附性良好。

23体外漂浮性考察

称取微丸约300mg，置于100mL，（370±05）℃的01mol・L-1HCl溶液中，直接观察微丸的起漂和持续漂浮时间[1517]。结果表明，制备的黏附漂浮微丸，在人工胃液中可立即起漂，持漂时间在12h以上，具有良好的体外漂浮性。

24体内滞留性考察

241体内组织留存量法取健康SD大鼠，禁食不禁水24h，随机分2组，一组胃插管灌服黏附漂浮微丸，另一组灌服普通参比微丸，给药量400mg・kg-1。于给药后1，2，4，6，8，10，12h时间点处死大鼠，取出大鼠胃部，沿胃大弯方向从贲门到幽门处剪开直接观察胃内有无微丸滞留，并拍摄观察到的微丸胃内滞留现状，见图1。通过观察得出，制备的黏附漂浮微丸在6h时仍有大量滞留于胃内，而普通参比微丸在4h时已大量从胃内排空；表明制备的黏附漂浮微丸具有胃滞留的效果。

用01mol・L-1盐酸100mL冲洗并收集胃内滞留微丸，用烘箱70℃烘干，称重记录各时间点胃

254药物释放模型的拟合分别用零级，一级，Higuchi和RitgerPeppas方程对BLP黏附漂浮微丸中指标成分对香豆酸和咖啡酸的体外释药曲线进行拟合，见表1，2。结果显示，BLP黏附漂浮微丸中对香豆酸和咖啡酸的释放曲线经Higuchi方程拟合相关性最好，表明药物的释药机制以Fick′s骨架型扩散为主，即药物首先溶解通过壳聚糖骨架材料扩散到骨架外表面，再扩散到释放介质中，起到缓释的效果。

3讨论

课题组前期对BLP理化性质和吸收部位的考察表明，其在胃肠道吸收窗较长，酸性条件下稳定且吸收良好，但由于人体在正常情况下胃排空的时间仅为15～2h[21]，因此药物的胃滞留时间非常短，所以本研究设计应用胃滞留给药系统，使药物较长时间滞留于胃液中，延长药物释放时间，改善药物吸收，从而提高药物生物利用度。有文献报道指出，在胃酸条件下有较好溶出或胃肠上端吸收良好的药物，尤为适用于胃黏附漂浮协同型胃滞留给药系统[22]，因此本研究设计将药物制成胃黏附漂浮型微丸。募列徒嵌龋微丸这种多单元剂型，其在胃内分布均匀一致，不仅避免了胃排空中的“全无”或“全有”造成的个体差异性，而且与片剂、胶囊剂等单元剂型相比避免单元系统控制不好时引起药物的突释或释放不完全[23]。

研究表明[2425]，壳聚糖具有促进药物吸收的作用。基于壳聚糖良好的生物黏附性和黏膜吸收促进性及在酸性条件下易溶解的性质，并结合课题组前期对药物BLP性质的研究，在处方考察中主要应用壳聚糖为骨架材料制备微丸。对制备的微丸从体外

黏附性、漂浮性、体内滞留效果、体外释放等方面进行了评价，得出制备的微丸达到了预期的胃滞留的效果。本研究应用生理解剖学方法考察胃内微丸留存量；并采用先进的小动物活体成像技术，通过观察活体动物体内荧光分布，快速、有效评价微丸胃内滞留效果，建立了微丸体内胃滞留效果的评价方法。

应用生理解剖学方法，对大鼠胃内给药微丸的滞留量进行定量分析得出，黏附漂浮微丸在6h时仍有40%以上的滞留，而普通参比微丸6h时滞留量不足15%，两者相比，胃滞留效果具有显著性差异（P

BLP黏附漂浮微丸中对香豆酸和咖啡酸的释放曲线经Higuchi方程拟合相关性最好，表明BLP黏附漂浮微丸中药物的释药机制以Fick′s骨架型扩散为主，即药物首先溶解通过壳聚糖骨架材料扩散到骨架外表面，再扩散到释放介质中，起到缓释的效果，体外释放时间可达6h以上。通过小动物活体成像评价的微丸体内滞留时间达6h以上，结果表明微丸的滞留效果与体外释放时间具有一致性。因此将药物制成黏附漂浮微丸，延长药物在胃肠道的滞留时间。可以改善药物的吸收。

胃滞留制剂作为一代新型的缓、控释制剂，近年国内外学者对新型胃滞留给药系统的研究正不断地深人和加强，但目前对胃滞留给药系统的体内动力学过程、体内滞留评价等方面研究尚不够深人，缺乏适宜的体内外评价手段和方法。本研究结合胃黏附制剂和胃漂浮制剂的特点成功制备了具有胃肠道滞留效果的BLP黏附漂浮微丸，是对该药物在中药制剂领域的尝试。本研究探索性的应用生理解剖学结合当前先进的小动物活体成像技术，建立了较完善的微丸体内胃滞留评价方法，并对制备的BLP黏附漂浮微丸体内胃滞留效果做出了评价。结果表明，本研究所制备的BLP黏附漂浮微丸在胃内可滞留6h以上，具有良好的胃滞留效果。在体外的释放研究中，微丸的释药特性表明具有制备的微丸具有缓释效果。由以上研究，预测本实验制备的BLP黏附漂浮微丸可以长时间滞留于胃肠道而维持药物的持续释放，从而促进BLP的吸收，提高BLP的生物利用度。由于对药物在体内的具体吸收情况尚不能明确，因此本研究将进一步进行体内药动学实验，探究自制的BLP黏附漂浮微丸的体内吸收情况，并以原料药为参比，对比药物体内生物利用度差异，考察制备的BLP黏附漂浮微丸是否达到了研究的预期效果。

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