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微生物研究方向

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微生物研究方向范文第1篇

专业代码、名称及研究方向 部门代码、名称及联系电话 招生人数 考试科目 100701药物化学

1.抗感染药物研发

2. 抗肿瘤药物开发

3.心脑血管系统药物研发

4.中枢神经系统药物开发

5.内分泌系统药物研发

6.药物合成工艺及创新药物研究

7.半合成抗生素药物研发

8.降血糖药物研发

9.降血脂药物研发

10.药物晶体工程研究

 

001化学制药部 T:021-55514600

009上海市抗感染药物重点实验室 T:021-55514600

010化学制药新技术中心 T:021-55514600

006生物制药部 T:021-62479808

012张江分院 T:021-50795798 21 101 政治理论

201 英语

701药物化学专业基础综合一(有机化学及药物化学)或702药物化学专业基础综合二(有机化学及分析化学)

注:701、702任选一门

方向10为012部门招收;方向7为006部门招收;其他方向为001,009,010部门招收。 100702药剂学

1.透皮给药系统

2.靶向给药系统研究

3.缓控释给药系统研究

4. 新型注射给药系统研究

5.生物黏附性局部给药系统

6.药品包装材料质量研究

7.粘膜给药系统研究

8.药代动力学

9.药物新剂型

10.难溶性药物给药策略研究

 

003药物制剂国家工程研究中心 T:021-51320211 11 101政治理论

201英语

703药剂学专业基础综合(物理化学、分析化学及药剂学) 100703生药学

1.植物资源综合利用及天然产物化学

2.中药及天然药物研究与开发

3.创新中药研究及其产业化和重点重要品种二次开发

4.中药及复方的药效物质基础及天然产物创新药物研究

 

004中药研究部 T:021-62479808

012张江分院 T:021-50795798 4 101政治理论

201英语

704生药学专业基础综合(天然药化及分析化学)

注: 方向4为012部门招收;其他方向为004部门招收。 100704 药物分析学

1.药物分析研究

2.药物质量控制方法研究

3.药物质量标准

4.毒物分析

 

005分析测试中心 T:021-62479808 5 101政治理论

201英语

705药物分析学专业基础综合(有机化学及分析化学) 100705微生物与生化药学

1.微生物新药的筛选及开发研究

2.微生物菌种的传统选育与基因工程改造技术

3.生物转化的工艺研究

4.多肽药物的工艺开发研究

5.细菌抗药机制研究

6.发酵废弃物处理及环保微生物开发研究

7.基因重组蛋白质药物的工艺研究

 

006生物制药部 T:021-62479808

012张江分院 T:021-50795798 9 101政治理论

201英语

706微生物与生化药学专业基础综合(生物化学及微生物学) 100706药理学

1.生殖毒理学

2.中药药理

3.神经药理

4.肿瘤药理

5.药物毒理学

6.分子药理

7.药物代谢动力学研究

8.免疫药理

9.消化药理

10.社会管理药学

11.临床药学

 

007药理评价研究中心 T:021-55514600

008国家(上海)新药安全评价研究中心 T:021-50800333

012中国医药工业信息中心 T:021-62897078

015临床药学研究中心 T:021-54234291-409 13 101政治理论

201英语

707药理学专业基础综合一(药理学、生物化学、毒理学)或708药理学专业基础综合二(药理学,管理学原理,药事法规)

注:方向1.5为008部门招收;方向10为011部门招收;方向11为015部门招收;其他方向为007部门招收。报考方向10的考生需要选择708,报考其他方向的考生需要选择707 081703 生物化工

1.生化反应工艺与工程

2.生化产物分离工艺与工程

 

006生物制药部 T:021-62479808 2 101政治理论

201英语

微生物研究方向范文第2篇

关键词:生物肥料;实用技术;未来发展

中图分类号:S144 文献标识码:A 文章编号:1674-0432(2010)-12-0152-1

生物肥料是指利用生物技术制造的、对作物具有特定肥效的特殊肥料,此种肥料的有效成分一般是特定的活性生物体及其代谢物质或基质转化物等,生物体既可以是微生物,也可以是特定的动、植物组织和细胞。

1 生物肥料在农业生产中的作用

1.1 提高作物产量、改善作物品质

生物肥料能够将土壤中的无机化合物转化为利于植物生长的有机化合物,同时能够改善土壤结构,减缓氮素脱氧和氧化的速度,从而降低硝酸盐含量。施用生物肥料不仅可以使作物增产和改善其品质,而且具有很高的经济效益。

1.2 降低生产成本

生物肥料的施用目的是充分利用微生物的某种特征,提高土壤有效养分的含量。不是主要肥料的来源,因此施用量一般很小,并且在其反应过程中消耗的能量很少,因此,在与生物肥料混合施用时,化肥的施用量也很少,能够有效节约施肥成本。当然,由于生物肥料中微生物的活动需要消耗一定能量,只有在施足有机肥和适量化肥的基础上生物肥料才能发挥增产效果,因此,生物肥料不能替代有机肥和化肥,只能作为一种辅助肥料。

1.3 增强土壤肥力

某些特定的生物肥料能够固定空气中的氮素,提高土壤的含氮量,为作物生长提供氮元素;肥料中的微生物能够加速秸秆还田后有机质的分解,从而提高秸秆还田的效益;微生物活动能够将土壤中游离态的磷、钾转化成速效磷、钾,从而增加土壤的肥力;生物肥中的微生物能够分泌出生长调节物质刺激作物的生长,同时还能够抑制某些有害微生物的活动。

1.4 增强作物的抗性

生物肥料的某些特定菌种能够在作物根部大量繁殖形成优势菌群,并分泌对真菌和细菌有抗性的抗生素抑制其他病菌的繁殖,防止作物病害的发生。同时,还可以促进根系吸收水分和各种有益营养元素,提高作物的抗逆性。

1.5 保护环境

生物肥料的施用能够降低水质和食品的硝酸含量,改善土壤结构,为作物生长创造最佳土壤环境;能够降低化肥农药的残留,促进农业的持续稳定发展。

2 生物肥料的实用技术

生物肥料是依靠微生物的活动促进作物的生长,只有选择优良的菌种、优质的菌剂,以及采用正确的施肥方法才能发挥其有效性。因此,科学合理的施用生物肥料必须坚持的原则是:菌肥必须含有足量的有效微生物,创造有利于微生物生长的条件。选择质量合格的生物肥料。菌肥必须低温(4-10℃最佳)保存,最好是放置在阴凉、通风、避光处;施用时要避免阳光直射,以保持微生物的活性。拌种时要适量加水,使种子完全吸附。拌种后不禁止与农药、化肥混施,并及时播种、橙土;酸性土壤要配施适量的石灰、草木灰等,以增强微生物的活性;及时排灌,保持土壤中适当含水量,为微生物生长提供充足的水分;做好土壤改良和合理耕作,以增加土壤的透气性,利于微生物的活动;生物肥料施必须与有机肥料配合施用,保证为微生物活动提供能量;保持土壤能够及时供应充足的氮、磷、钾及中微量元素,满足微生物生长对各种养分的需求。

3 生物肥料的未来发展方向

随着生物肥料的不断发展,它已经开始在农业生产中发挥作用,并创造了一定的经济效益。随着科学技术的深入研究和农业生产的需求增加,生物肥料的不研究与开发也应该进一步深入。

3.1 由单一菌种向复合菌种转化

这个转化过程中,一是要追求多功能、联合菌生物肥料的施用,使菌种某种或几种性能从原有水平上再提高一步,避免复合或联合菌群相互拮抗现象的发生,发挥其相互之间的互惠、协同、共生、加强、同位作用;二是要延长微生物在土壤中的存活时间,不断延长肥效期。微生物的存活时间与土壤中可利用碳源含量的多少有关。因此,可在生物肥中加入能够分解含碳化合物的菌株,以补充碳源,延长微生物在土壤中的存活时间。

3.2 由单纯生物菌剂向复合生物肥转化

由单纯的菌剂(如固氮菌剂、土壤磷活化剂、根瘤菌剂、硅酸盐菌剂等)向生物菌剂与营养元素(大量元素与中微量元素)、有机肥、抗生素等的复合生物肥转化。这种转化能够实现生物肥料与药剂的结合,增强肥料的多功能作用。

3.3 由单一剂型向多元化转化

为适应不同的条件,生物肥料可分为液体剂型、草炭载体的粉剂,颗粒剂型、冻干剂型、矿油封面剂型等剂型。作为在农业生产中具有广阔发展前景的肥料,生物肥料正在由低级向高级、低效到高效发展,并逐步实现产业化。

微生物研究方向范文第3篇

现代生物技术是指以DNA技术为先导,包括微生物工程、细胞工程、酶工程、基因工程、蛋白质工程和生物修复技术在内的一系列生物高新技术的统称[1,2]。其中每个方面都有其特定的理论基础和不同的应用领域,但它们之间又相互补充和衔接,形成一个完整的体系。

生物技术的特点大致有[3]:①以生物为对象,不依赖地球上的有限资源,而是着眼于再生资源的利用;②在常温、常压下进行,过程简单,可连续化操作,并可节约能源,减少环境污染;③开辟了生产高纯度、优质、安全可靠的生物制品的新途径;④可解决常规技术和传统方法不能解决的问题;⑤可定向地按人们的需要创造新物种、新品种和其他有经济价值的生命类型。

2现代生物技术在废水处理中的应用

废水生物处理是利用微生物的生命活动过程对废水中的污染物进行转移和转化,从而使废水得到净化的处理方法。废水生物处理技术发展迅速,好氧法、厌氧生物法以及生物发酵法已趋于成熟,所以,这里只介绍固定化等新兴技术。

2.1固定化微生物技术固定化微生物技术是生物工程领域中的一项新技术。进入80年代后国内外开始应用这种具有独特优点的新技术来处理工业废水和分解难生物降解的有机物质,一些具有特异性的优势菌种不断得到改造或创造,将这些高效专性菌如脱色菌、脱氮、脱磷菌假单胞菌等进行固定化后,菌体密度提高,大大提高了处理效率,尤其是对难降解有毒物质有明显优势。王增长等人利用新研制的聚集—交联固定化细胞技术,将筛选的高效优势脱色菌种固定在活性污泥上,投加于“厌氧—好氧—生物滤池”工艺流程中,处理印染废水,结果表明:出水色度极低,处理后的水可回用[4]。

2.2生物强化处理技术为了提高废水处理的效果,而向废水中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种,以去除某一种或某一类有害物质。主要强化方法有:①高浓度活性污泥法,以高污泥浓度和长泥龄来促进对难分解物质的处理,加快反应速度。日本用该法处理难分解的聚乙烯醇和粪便污水取得显著效果[5]。②生物—铁法,是在普通活性污泥中加入无机盐,多用铁盐(氢氧化铁或氧化铁粉),形成生物铁絮凝体活性污泥,具有高浓度活性污泥法的特点,主要用来提高除磷效果。③生物—活性炭法,综合利用微生物氧化能力和活性炭良好的吸附能力,使二者产生协同增效作用。在该系统中,每g活性炭去除1~3gCOD,分解废水毒性能力明显增强,同时提高脱氮水平。

2.3生物反应器技术生物反应器技术,是现代生物技术发展的一个主要方向。现代化的新型生物膜反应器,其共同特点是反应器内装有比表面大的载体,有利于微生物附着生长形成生物膜,供气或供给的其他反应条件优越,污染物具有充分的时间与微生物接触,有利于增强微生物的分解代谢能力。目前,2000m3的反应器已经问世。虽然其处理能力较低,造价较高,但其管理方便,运行费用低,所以欧美地区约有7%的污水处理厂采用该技术[6]。3生物修复技术

生物修复技术[7]是利用生物,特别是微生物将土壤、地下水或海洋中污染物现场降解为CO2和H2O或转化为无害物质的工程技术系统。这项技术正被用于清除地下水、废水中的污染物。金属虽然不能被生物降解,但微生物可将其转移或降低其毒性。为了加快去除污染物的进程,常常采用许多强化措施,使自然生态系统维持原状的前提下,使受污染的环境得以修复。研究表明,生物修复与传统的物化法相比具有以下优点:①经济,仅为物化法30%-50%;②对环境影响小,不产生二次污染,遗留问题少;③最大限度地降低污染物的浓度;④修复时间较短,就地修复,操作方便。

生物修复中主要涉及两大问题,即有效性和安全性评价。为提高有效性今后将应用分子微生物学分离、鉴别、制造更高效降解和聚集有害有毒化合物的微生物。为提高生物修复的安全性评价水平,需发展鉴定微生物的分子生物技术,以确定微生物在环境中的去留和基因[8]。

4微生物水处理剂

微生物水处理剂主要集中在以下几个方面:①微生态制剂。微生态制剂是一种由优势互补的微生物菌群、繁殖促进剂和活化剂配制而成的活性微生物制剂,已经在保健领域发挥重要作用。用于环境净化的微生态制剂由于其应用范围广、使用安全、无副作用,为区域环境保护提供了新的重要手段。欧美近年来加快了这方面的研究开发,已有采用微生态制剂原位修复水体的成功实例[9]。②生物吸附剂。生物吸附剂是废水生物处理的一个新的发展方向,主要有两大类:一类是高比表面积和高吸附率的生物体吸附水中的污染物;另一类是集生物吸附和生物降解能力为一体净化废水中的污染物的生物吸附剂。目前生物吸附剂的固定化技术使生物与离子交换树脂一样能解吸回收金属和重复利用。③微生物絮凝剂。微生物絮凝剂是利用生物技术,通过微生物发酵,抽提精制而得到的一种具有生物分解性和安全性的新型、高效、无毒的廉价的水处理剂,这些是无机或有机合成高分子絮凝剂所不具备的。其特点是降解性能好,成本低,无二次污染等。目前,已筛选出19种具有絮凝能力的微生物,其中,霉菌8种,细菌5种,放线菌5种,酵母菌1种[10]。随着生物技术的发展,微生物水处理剂的开发与应用具有良好的前景。

现代生物技术在水污染控制领域已显示出独特的魅力和应用前景。但笔者认为,今后应从四个方面进行深入研究:①分离、筛选和培养高效降解菌,利用微生物共代谢作用、多菌种协同作用降解难降解污染物;②构建高效反应器,优化运行条件,探索新技术新方法;③开发高效、无毒、廉价、可大批量生产的微生物水处理剂;④着力实践和推广生物修复示范工程,为生态环境建设提供有力的技术支持。

摘要:当今的水处理技术中,生物处理法已成为水污染控制的主要方法,尤其是现代生物技术将成为水污染控制领域重点开发和应用的技术手段。本文介绍了现代生物技术的内容与特点,着重综述了现代生物技术在废水生物处理、生物修复以及微生物水处理剂等方面的研究与应用状况,在此基础上提出今后现代生物技术在水污染控制领域中的研究方向。

关键词:现代生物技术废水生物处理生物修复水处理剂

参考文献:

[1]李亚一.生物技术[M].北京:中国科学技术出版社.1994.1.

[2]王凯军.发达国家环境生物技术研究规划简介[J].给水排水.1996.22(9):7-9.

微生物研究方向范文第4篇

【关键词】工科院校;微生物学;实验

Microbiology Experiment Teaching Reform in Engineering College

LENG Xiao-yun MA Li-bin SHI Chun-fang

(Inner Mongolia University of Science and Technology, Baotou Inner Mongolia 014010,China)

【Abstract】In connection with the characteristics of engineering colleges, it analyzes the malpractices in traditional microbiology experiments, points to the reform aspects of microbiology experiment teaching system in this paper. Doing different experiments for various specialties, trying to opening experiment, increasing comprehensive and designed experiments, quoting the researches of the teachers, these reforms will be appeared in the microbiology experimental teaching sysytem . that will achieve the significance of microbiology experiments.

【Key words】Engineering colleges;Microbiology;Experiment

0 前言

微生物学是生物学领域中一门重要的分支学科,其突出特点是具有很强的实验性和应用性。该学科的培养目标是让学生系统学习和掌握微生物学基础理论知识,同时具备一定的实验技能,培养他们分析问题和解决实际问题的能力。可见,微生物学实验是微生物学的重要组成部分,是微生物学教学的重要环节[1]。

1 传统微生物学实验教学存在的问题

1.1 各专业实验项目无差别

微生物学实验课是生物学科本科生开设的一门专业必修课。但由于课时有限,教师要在限定的时间内达到规定的培养目标和要求,传统微生物学实验教学内容上往往是选择一些基础实验和少量的综合性实验。这样使得各专业学生不能真正认识到微生物学实验在他们将要接触到的专业领域中的实际作用,会严重影响学生对微生物学实验的积极性。

1.2 未充分调动学生积极性

传统微生物学实验教学过程中,很多内容都是由实验教师或是专职实验员做好充分的准备,学生进入实验室只要做一些老师设定好的简单操作就可以完成整个实验,这样简单、机械化的教学形式,不能激发学生对实验动手操作的兴趣,同时会影响他们对实验教学的积极性。

1.3 实验考核不严格

传统实验考核的形式是老师根据学生实验报告情况给出整个实验成绩,对学生是否认真、正确操作,能否自主完成实验操作等内容没有体现在实验成绩中,也没有充分的考核。使得学生慢慢开始放松对实验动手能力的培养,失去了开设实验课程的意义。

2 微生物学实验教学改革

2.1 针对各专业特点安排实验内容

本校是一所工科院校,大多数学生最终都要进入生产第一线,因此,针对不同专业,我们增加了微生物学技术在食品、医药及环保领域应用的综合性、设计性实验,使学生能够学以致用,成为社会所需的应用型生物学人才。整个实验课教学体系,分三个层次进行教学。其中,第一个层次包括各专业学生必做的6个最基本实验,是所有学习微生物学的学生必须掌握的最基本的实验技能。第二个层次为微生物学基本实验技能应用、提高的实验内容,包括学生选做的9个实验。这些实验的目的在于培养学生能够应用微生物学的基本实验技能解决一些实际问题,例如:酸乳中乳酸菌的测定、抗药性突变株的分离等。学生可从这9个实验中选做其中的4个。第三个层次为综合性、设计性实验,主要是针对三个专业的专业方向,开设了微生物学在环境、食品以及生物制药领域的应用。

2.2 尝试开放性实验

首先在微生物实验课程中尝试了开放式的教学模式,包括实验内容的开放及实验时间的开放。在微生物实验教学内容中,除了学生必做的6个基础性实验,其余的实验都向学生开放。学生可以根据自己的专业方向、兴趣从其余的9个实验中任选4个。此外,在实验时间上也实行开放式的管理,即学生可以在周一到周五上班期间的任何时间来实验室做实验。实验室安排了专门的实验指导教师指导学生的实验。通过开放式的实验教学模式,提高了学生自己动手做实验的兴趣,同时,方便了学生实验时间的安排。

2.3 将教师的科研课题转化为实验教学内容

通过几年的摸索和实践,我们感觉到将教师的科研课题转化为实验教学内容是一种很好的实验教学改革模式。首先,随着教师科研课题的进展,将会有大量全新的内容补充到实验教学内容中,从而使实验教学内容能够不断更新;其次,教师的科研课题一般代表了该领域全新的研究内容和研究方法,这就使我们的实验教学内容能够紧跟该领域的研究步伐,不至于过于陈旧、落后。同时,使学生能在实验教学过程中了解并掌握生产实践中的实用技术,为日后工作或继续深造奠定了良好的基础。

2.4 实验考核细化

实验考核内容共分为四部分:出勤情况、现场操作、实验报告及操作考试。分别占总成绩的20%、30%、20%和30%。这样可以保证实验成绩充分合理的体现每个学生对理论知识的掌握情况,和实验动手能力。加强学生对实验课的正确认识。实现了开设微生物学实验课的意义。

通过对微生物学实验教学内容、教学方法和考核方式进行改革,提高了学生的学习主动性和动手操作能力,根据不同专业特点对实验内容进行重新修订,增加了综合性实验比例,使学生全程参与到实验过程中,提高了学生的学习兴趣。通过对教学形式和教学态度的改革,克服了传统实验教学受有限学时限制的弊端,更多学生参与到教师科研活动和第二课堂活动中,拓宽了学生的知识面。通过这些改革,学生的学习主动性和动手能力都得到大幅提高。但是微生物实验教学仍需不断进行改革与探索,使学生能更加适应时展的需要,最终成为社会需求的创新型人才[2]。

【参考文献】

[1]袁丽红,周华,韦萍,欧阳平凯.提高微生物学实验课教学效果的探索与尝试[J].微生物学通报,2008,35(4):614-618.

微生物研究方向范文第5篇

中科院生态环境研究中心学术型硕士招生专业及初试科目

专业代码 专业名称 研究方向 初试科目 077601 环境科学 环境化学

环境毒理学

环境生物学

环境与健康

环境水质学

大气环境

土壤和土壤污染修复

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④838环境化学 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④846普通生物学 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④851微生物学/824生物化学(乙) 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④838环境化学/824生物化学(乙) 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④838环境化学 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④838环境化学/821分析化学 

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④842土壤学/851微生物学 083002 环境工程 水质、水环境与污染控

大气污染化学与控制

固体废物处置与资源化

环境生物技术

环境材料与减排技术

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④927环境工程

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④927环境工程 /825物理化学(乙)

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④818化工原理/823普通化学(乙)

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④851微生物学

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④818化工原理/819无机化学

071300 生态学 系统生态

城市生态学

产业生态学

景观生态学

生态风险评价

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二) ④841生态学

101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二) ④841生态学/840环境科学基础

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二) ④841生态学/840环境科学基础

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)/621植物学 ④841生态学/835自然地理学

①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)/612生物化学与分子生物学④841生态学

070302 分析化学 分析化学 ①101思想政治理论 ②201英语(一) ③619物理化学(甲) ④821分析化学 070303 有机化学 有机化学 ①101思想政治理论 ②201英语(一) ③619物理化学(甲) ④820有机化学 0776Z1 环境经济与环境管理 环境管理学 ①101思想政治理论 ②201英语(一) ③302数学(二)④928环境管理学

中科院生态环境研究中心专业硕士招生专业及初试科目

专业代码 专业名称 研究方向 初试科目 085238 生物工程 系统生产业生态

生态工程

环境生物技术

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二) ④841生态

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二) ④841生态学

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二) ④841生态学

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③338生物化学④851微生物学/838环境化学

085229 环境工程 水污染控

大气污染控制

固体废物处置与资源化

环境材料与减排技术

环境分析与监测技术

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二)④927环境工

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二)④927环境工程 /825物理化学(乙)

①101思想政治理论 ②204英语(二) ③302数学(二)④818化工原理/823普通化学(乙)

微生物研究方向范文第6篇

关键词:变性梯度凝胶电泳;微生物实验;实验教学改革

中图分类号:G462 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2013)39-0247-02

微生物学是高等院校生物类专业的一门重要专业基础课,是一门实验性和应用性很强的学科。微生物学实验是微生物学的重要组成部分,是现代生物学技术的重要基础,对于学生加深理论知识的理解,培养创新与实践能力具有非常重要的作用[1]。传统的微生物实验教学内容一般以验证性和演示性为主,注重培养学生的基本实验技能,但对学生综合实验技能和创新能力的培养有待提高。随着国家对创新人才的需求,适当增加综合性和研究性实验内容的比重是微生物实验教学改革的发展方向,对于提高学生的思维能力、动手能力有着积极的作用[1-3]。

本校非常重视实验教学改革工作,鼓励学生在掌握基本实验技能后,积极参加设计性、研究性实验,包括院校两级的大学生科研立项或教师的研究课题,并给予相应的创新学分。通过该项措施进一步激发了学生的学习兴趣,并有效提高了学生的实验技能及分析问题和解决问题的能力。目前微生物实验教学主要包括传统的微生物实验技术,随着分子生物技术的发展,微生物研究技术突破了以往主要依赖纯培养物的局限性,特别是在生态环境样品中的微生物群落结构分析中,基于PCR扩增的分子生物学方法逐渐取代了传统的培养方法,大大拓展了微生物研究的范围[4]。因此,我们在后续的研究性实验中引入了变性梯度凝胶电泳在微生物群落结构分析中的应用等创新型实验项目,使实验教学从基础性向综合性和研究性推进。

一、变性梯度凝胶电泳(DGGE)技术概述

由于自然环境中微生物生存条件的复杂性,大多数微生物以未可培养的形式存在。DGGE是一种不依赖微生物培养技术的研究方法,能快速、准确鉴定环境中微生物种群,在揭示复杂微生物群落演替规律和功能基因多样性方面具有独特的优越性,已被广泛应用于微生物分子生态学研究各领域[5]。DGGE技术的基本原理是在聚丙烯酰胺凝胶的基础上,加入呈梯度分布的变性剂(甲酰胺及尿素),双链DNA分子部分解链导致电泳迁移率降低,而序列不同的DNA分子解链行为不同,在凝胶中的移动速度也就不同,从而使得长度相同而序列不同的DN段分离。因此,通过测序分析凝胶上不同的谱带,可以检测微生物种群的遗传多样性和动态变化[6]。DGGE技术的工作流程主要包括以下几个步骤:(1)环境样品的采集;(2)样品中微生物基因组DNA的提取;(3)DN段的PCR扩增;(4)PCR产物的DGGE分析;(5)DNA条带的序列分析。

二、变性梯度凝胶电泳技术在微生物实验教学中的应用

变性梯度凝胶电泳技术是一项综合性较强的实验技术,涉及的知识面较广,要求学生既要有全面扎实的理论知识,又要求较强的实际动手能力。我校的微生物学实验安排在大学二年级的上学期,通过学习使学生掌握微生物学实验的基本原理和操作技术。此外通过后续的生化分析技术和分子生物学实验等课程,学生掌握了聚丙烯酰胺凝胶电泳、基因组提取和PCR扩增等实验技术。因此该项研究性实验项目主要面向大学二年级和三年级的学生,我们为学生提供开放的实验室环境,学生自己组成实验小组,可根据自己的实际情况安排时间。整个实验由学生实验小组开展并完成,同时在实施过程中配备指导教师进行随时指导。根据学生的学习兴趣并结合实验室的科研课题,我们近几年开设了多项DGGE技术在微生物研究中应用的实验,包括《氯嘧磺隆对土壤微生物类群的影响》、《SBR反应器中聚磷菌群的结构分析》、《不同森林土壤中产漆酶细菌群落结构的研究》和《厌氧污泥对偶氮废水的脱色及污泥菌群结构分析》等研究性实验项目。环境样品中DNA的提取是影响微生物多样性的DGGE检测结果的重要因素[7],学生通过比较不同提取方法对DNA产量和纯度的影响,确定了针对不同的实验样品(土壤或污泥)的最佳提取方法,在这一过程中加深了对DNA提取原理和方法的认识。通过DGGE图谱的分析,学生可以直观地了解到污染胁迫等环境条件下微生物群落结构的改变及优势菌群形成的动态过程,更加深刻地理解富集培养技术在分离特定功能微生物上的应用。学生通过后续的序列比对分析,可以学习到相关环境中常见的微生物优势菌属,特别是一些非培养微生物序列的出现丰富了学生对微生物多样性的认识。通常面向本科生开设的微生物实验主要以好氧微生物为对象,因此学生接受的微生物学知识侧重于好氧微生物,对厌氧微生物的接触和认识较少。我们通过引入厌氧环境中微生物结构分析等实验项目,使学生有机会接触厌氧箱的使用,掌握厌氧微生物的培养方法等实验内容,进一步丰富实验教学内容,深化实验教学改革。

三、小结

分子生物学技术的发展,展示了一个更为丰富的微生物世界。与目前基于高通量测序的微生物多样性分析方法相比,DGGE技术具有快捷、方便、成本低等优点,适合应用于微生物创新实验教学。通过这些研究性实验的开展,使学生完成无法在正常教学时间进行的实验内容,拓展了与其他学科实验技术的综合应用,在激发学生学习兴趣的同时,不仅提升了学生的实验操作技能和团队协作能力,而且增强了综合思考及分析解决问题的能力,为独立完成毕业论文实验及今后从事科研工作打下了坚实的基础[8]。

参考文献:

[1]张萍华,蒋冬花.微生物学创新实验教学体系的构建与实践[J].微生物学杂志,2013,32(3):107-109.

[2]袁生,徐旭士,戴传超,何伟,张茵,尚广东,戴亦军.微生物学实验课程的改革与实践[J].高等理科教育,2012,(2):138-140.

[3]贾艳萍,张兰河,马姣.立足学科发展的微生物学实验教学改革研究[J].实验技术与管理,2012,29(12):26-32.

[4]李晓然,吕毅,宫路路,柳陈坚.微生物分子生态学发展历史及研究现状[J].中国微生态学杂志,2012,24(4):366-369.

[5]李琬,李景鹏.分子生物学技术在堆肥微生态研究中的应用研究进展[J].中国农学通报,2012,28(18):20-25.

[6]王洋清,杨,李勇.DGGE技术在森林土壤微生物多样性研究中的应用[J].生物技术通报,2011,(5):75-79.

[7]高慧琴,刘凌.PCR-DGGE技术中不同DNA提取方法综述[J].安徽农业科学,2011,39(1):52,102.

[8]高健,周建良,蒋本桂,张洁.普通微生物实验教学全面开放理论的建构[J].当代教育理论与实践,2012,4(3):113-114.

微生物研究方向范文第7篇

摘 要:在农业生产中,保护地菜园土向市场输送大量蔬菜,蔬菜质量关系人民的健康。由于人们可持续发展意识欠缺,导致保护地菜园土老化严重。本文结合保护地菜园土的生产问题,通过采用资料法、实地调查法、访谈法对其问题进行调查及分析,提出了利用改良措施。

关键词:蔬菜学;利用改良;综述;保护地菜园土;生产问}

中图分类号:S154 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170230226

菜园土是种植蔬菜的主要土壤,不科学的使用方法会导致菜园土壤老化,表现为养分的比例失调,H+浓度增加导致土壤酸化,有益微生物的活性降低等[1]。因而通过利用及改良菜园土,有利于提高产品品质及其所带来的经济效益。

1 形成条件及主要特性

保护地菜园土是相对于田间生产条件下的菜地,运用温室、塑料棚、地膜等设施进行栽培的菜地。由于菜园土大量施用有机肥等,经长期积累、频繁灌溉、耕作等人为活动的影响,使得菜园土渐渐脱离母质的属性,发生了较大的改变,随着种植历史的延长,逐渐形成了富含有机质、高度熟化的人工堆积层。

保护地菜园土中土壤耕作层一般大于30cm,有机质含量大于20g/kg,壤质土,团粒结构,透水通气性好,有机质分解适当,土温稳定,各种养分含量和比例合适,保肥供肥能力强,无污染物质和病原菌的土层。菜园土的优越特性,是生产出产量高、品质佳的农作物的物质基础,且不受季节约束。

2 生产中存在问题

2.1 光线受阻

保护地菜园土内由于薄膜等设施设备的遮挡,光线吸收量大幅减少,影响了作物的光合作用。与此同时,阻挡了紫外线的入射,降低了其对土壤的杀菌能力。

2.2 空气体系独立

保护地菜园土由于大棚、地膜的阻碍,与外层空气的流通被限制,构成了其内部独立的空气体系。由于保护地菜园土内空间狭小,造成土壤中氧气供应不足,影响作物根系的呼吸作用,根系发育受到制约。光合作用大量消耗二氧化碳,常使二氧化碳浓度降低到二氧化碳补偿点以下。

2.3 次生盐渍化严重

保护地菜园土由于大棚、地膜的阻碍,使土壤常年与外界隔绝,不能接受天然降水。表层下的水分沿毛管上升,将表层下的盐分重新富集到表层。所以保护地菜园土土壤表层盐分含量高,随栽培时间的增加,土壤盐分积累得越多,土壤发生次生盐渍化的程度越深,农作物的长势及品质将越差。

2.4 湿度大,连作多

保护地菜园土中,土壤蒸腾量减少,土壤湿度高,为多种病害的流行提供了有利条件。保护地菜园土栽植的作物品种单一,常常连作,作物生长过程中,选择性吸收土壤养分,导致土壤养分失衡,养分的过多或过少,使有害微生物聚集,易爆发大面积病害,影响农作物的产量与经济效益。

2.5 污染严重

生产过程中,由于垃圾进入土壤,含有重金属成分的灌溉水或农药被带入土壤,导致土壤重金属含量严重超标,如汞、镉、铅、铬等具有明显的生物毒性,严重影响农作物品质与安全,直接危害人类健康

3 利用及改良措施

3.1 通风换气

当保护地菜园土内NH3和NO2等有害气体浓度过大时,要及时进行揭膜通风,使有害气体挥发,还能提高CO2含量,利于植物光合作用。

3.2 增施有机肥

施用堆沤的有机肥可以增大土壤交换量,提高土壤保水供水、保肥供肥能力。施用化学肥时要注意配方施肥,微肥的使用通常有较好的肥效,避免偏施氮肥。

3.3 化学淋洗

当产生次生盐渍化时,可采取人工灌水洗盐,盐分溶于水之后,随水下渗到土壤深层,最后进入地下水。因盐分大部分聚积在表层,也可以进行深翻,使土层混合,降低盐分含量。

3.4 定时消毒

保护地菜园土内温度高、湿度大,土壤中的病原菌易滋生,并且往往连作较多,创造了病菌繁殖的有利条件,增加了病菌对植物的初侵染来源,加重了病虫危害。有必要对温室设备及土壤进行消毒,杀死病原菌,可以采用紫外线消毒和熏蒸消毒等。

3.5 微生物修复

微生物在土壤中的活动会使重金属离子聚集在微生物内部,降低了重金属离子的浓度。微生物在土壤中的生理生化反应会影响土壤中变价重金属离子的价态,影响其有效性。

4 结语

随着社会的发展,蔬菜的种植越来越趋于规模化发展,生产者环保意识欠缺,不注重生态环境的保护和可持续发展,导致保护地菜园土的污染日渐加重。

参考文献

微生物研究方向范文第8篇

【论文摘要】:微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂是最具发展潜力的新型高效环保型絮凝剂。

目前广泛应用于水处理中的絮凝剂主要有无机高分子絮凝剂和有机高分子絮凝剂。由于无机絮凝剂一般用量较大且可能对环境产生二次污染,有机高分子絮凝剂的残留物不易被微生物降解,且其单体具有强烈的神经毒性和"三致"(致畸形、致突变、致癌)效应。而微生物絮凝剂可以克服无机高分子和合成有机高分子絮凝剂本身固有的缺陷,最终实现无污染排放,因此微生物絮凝剂是最具发展潜力的新型高效环保型絮凝剂。

1. 微生物絮凝剂化学组成及微观结构

微生物絮凝剂是一类由微生物或其分泌物产生的代谢产物,它是利用微生物技术,通过细菌、真菌等微生物发酵、提取、精制而得的,是具有生物分解性和安全性的高效、无毒、无二次污染的水处理剂。

微生物产生的絮凝剂物质为糖蛋白、粘多糖、蛋白质、纤维素、DNA等高分子化合物,相对分子质量在105以上。

2. 微生物絮凝剂的絮凝机理

关于微生物絮凝剂的作用机理目前较为普遍接受的是"桥联作用"机理。该机理认为,絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力,同时吸引多个胶体颗粒,因而在颗粒中起了"中间桥梁"的作用,形成一种网状三维结构而沉淀下来。该理论可以解释大多数微生物絮凝剂引起的絮凝现象,以及一些因素对絮凝的影响。絮凝体的形成是一个复杂的过程,"桥联"机理并不能解释所有的现象,絮凝剂的广谱活性说明它是由多种机理共同起作用。为了更进一步解释絮凝机理,还需作更深入地研究。

3. 微生物絮凝剂的合成

微生物絮凝剂的合成与微生物代谢活动有关。微生物代谢变缓之后,由于自身的分解才能释放絮凝剂,形成絮体。最好在细菌对数生长后期或静止早期收获微生物絮凝剂,此后,絮凝活性即使不下降也不会再有提高。

4. 影响微生物絮凝剂絮凝效果的因素

同一般的化学絮凝剂一样,微生物絮凝剂效果的好坏主要受絮凝剂和胶体颗粒的本身特性及反应条件的影响。

⑴ 微生物絮凝剂本身特性的影响

微生物絮凝剂的主要成分中含有亲水的活性基团,如氨基、羟基、羧基等,故其絮凝机理与有机高分子絮凝剂(利用其线性分子的特点起到一种粘接架桥作用而使颗粒絮凝)相同。微生物絮凝剂分子量大小对其絮凝效果的影响很大,分子量越大,絮凝效果就越好。当絮凝剂的蛋白质成分降解后,分子量减小,絮凝活性明显下降。一般线性结构的大分子絮凝剂的絮凝效果较好,如果分子结构是交链或支链结构,其絮凝效果就差。

⑵ 胶体颗粒表面电荷的影响

由"桥连作用"理论和"电荷中和"理论知絮凝剂大分子借助离子键、氢键和范德华力同时吸附多个胶体颗粒,在颗粒间产生"架桥"现象,形成一种三维网状结构而沉淀下来。故胶体颗粒表面电荷对絮凝有重要影响,相反电荷的聚合电解质能减少颗粒表面电荷密度,以至颗粒可以彼此充分紧密接近,使吸引力变得有效。

⑶ 反应条件

微生物絮凝剂的絮凝效果受加样量、PH值、金属离子、温度、搅拌速度、水质等多种反应条件的影响。用自己提取的微生物絮凝剂处理染料废水时,发现Ca2+有促进絮凝物生成,加大沉降速度的协同作用。也有的文献中认为体系中盐的加入会降低微生物的絮凝活性,这可能由于Na+的加入破坏了大分子与胶体之间氢键的形成。因絮凝的形成是一个复杂的过程,为了更好地解释机理,需要对特定絮凝剂和胶体颗粒的组成、结构、电荷、构象及各种反应条件对它们的影响作更深入的研究。

5. 微生物絮凝剂在环境污染治理中的应用及发展前景

与有机高分子絮凝剂相比,微生物絮凝剂具有絮凝范围广、活性高、安全无毒、不污染环境等特点,而且作用条件粗放,具有广谱絮凝活性,因此,可以广泛用于给水和污水处理中。

⑴ 高浓度有机废水处理高浓度有机废水主要包括畜产废水及其它一些食品加工厂废水,此类废水在生化处理之前一般加絮凝等预处理过程。微生物絮凝剂比SPA的絮凝效果更好,还指出如果同时将微生物絮凝剂和少量SPA混合后,对味精废水的预处理效果可进一步提高,且药剂的总投加量明显减少。

⑵ 印染废水的脱色印染废水因其色泽深,组分复杂,含有染料、浆料、助剂、纤维、果胶、蜡质、无机盐等多种物质,仍为国内现行工业废水治理上的几大难题之一。其处理难点一是COD高,而B/C值较小,可生化较差;二是色度高且组分复杂。处理印染废水关键在于脱色,在各种处理方法中以絮凝法因其投资费用低、设备占地少、处理容量大、脱色率高而被普遍采用。同聚铁类絮凝剂类相比微生物絮凝剂不仅具有良好的絮凝沉淀性能,而且具有良好的脱色效果,在印染废水中有着一般絮凝剂不具有的优势。

⑶ 高浓度无机物悬浮废水的处理高浓度无机悬浮废水是一类不可生化降解的废水,传统工艺一般采用化学絮凝及处理法。微生物絮凝剂也可用于高岭土、泥水浆、粉煤灰等水样处理中,在试验中通过用微生物絮凝及处理陶瓷厂废水,釉药废水和坯体废水。

⑷ 活性污泥处理系统的效率常因污泥的沉降性能变差而降低,在活性污泥中加入微生物絮凝剂时,可使污泥容积指数能很快下降,防止污泥解絮,消除污泥膨胀状态,从而恢复活性污泥沉降能力,提高整个处理系统的效率。

作为一种新型的絮凝剂,微生物絮凝剂有着良好的应用前景,已广泛应用于高浓度有机废水的处理、染料废水的脱色、活性污泥的处理等废物处理中,并显示了强大的生命力。微生物絮凝剂已成为环保中的新研究方向。

参考文献

[1] 陈坚, 任洪强. 环境生物技术应用与发展, 北京:中国轻工业出版社, 2001.

[2] 庄源盖. MBF除浊脱色作用的初步研究, 城市环境与城市生态, 1997.

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[4] 陶淘, 卢秀清. 冷静,MBF的研究与应用进展,环境科学进展, 1999.