简单生物实验设计方案

生物学是一门以实验为基础的学科，生物学课程的核心任务是培养学生的科学素养。下面是有简单生物实验设计方案，欢迎参阅。

土壤中分离产生α-淀粉酶的菌种

一.实验目的

1、学习从土壤中分离、纯化微生物的原理与方法。

2、学习、掌握微生物的鉴定方法。

3、对提取的土样进行微生物的分离、纯化培养，并进行简单的形态鉴定

二.实验原理

α-淀粉酶是一种液化型淀粉酶，它的产生菌芽孢杆菌，广泛分布于自然界，尤其是在含有淀粉类物质的土壤等样品中。

从自然界筛选菌种的具体做法，大致可以分成以下四个步骤：采样、增殖培养、纯种分离和性能测定。

1、采样：即采集含菌的样品

采集含菌样品前应调查研究一下自己打算筛选的微生物在哪些地方分布最多，然后才可着手做各项具体工作。在土壤中几乎各种微生物都可以找到，因而土壤可说是微生物的大本营。在土壤中，数量最多的当推细菌，其次是放线菌，第三霉菌，酵母菌最少。除土壤以外，其他各类物体上都有相应的占优势生长的微生物。例如枯枝、烂叶、腐土和朽木中纤维素分解菌较多，厨房土壤、面粉加工厂和菜园土壤中淀粉的分解菌较多，果实、蜜饯表面酵母菌较多;蔬菜牛奶中乳酸菌较多，油田、炼油厂附近的土壤中石油分解菌较多等。

2、增殖培养(又称丰富培养)

增殖培养就是在所采集的土壤等含菌样品中加入某些物质，并创造一些有利于待分离微生物生长的其他条件，使能分解利用这类物质的微生物大量繁殖，从而便于我们从其中分离到这类微生物。因此，增殖培养事实上是选择性培养基的一种实际应用。

3、纯种分离

在生产实践中，一般都应用纯种微生物进行生产。通过上述的增殖培养只能说我们要分离的微生物从数量上的劣势转变为优势，从而提高了筛选的效率，但是要得到纯种微生物就必须进行纯种分离。纯种分离的方法很多，主要有：平板划线分离法、稀释分离法、单孢子或单细胞分离法、菌丝尖端切割法等。

三.实验材料

1、器材：

小铁铲和无菌纸或袋(可省)、培养皿8个、载玻片、盖玻片、普通光学显微镜、量筒、滴管、吸水纸、无菌水试管5支(每支4.5mL水)、烧杯3个、三角瓶5个、电炉、玻璃棒、接种环、镊子、恒温培养箱、高温灭菌锅、移液枪(枪头10个)、天平、滤纸、pH试纸等。

2、试剂：

配制牛肉膏蛋白胨培养基的原料(牛肉膏0.9g、NaCl1.5g、琼脂4.5g、蛋白胨3.0g)、Lugol氏碘液、可溶性淀粉0.6g、结晶紫染液、番红染液、95%乙醇、无菌水等。

3、土样：取自桂林师专甲山校区药用植物园面的土壤，地下10cm左右。

四.实验方法步骤

1、采集土样带上小铁铲和无菌袋到土豆地采集较细碎土壤

2、样品稀释在无菌纸上称取样品1g，放入100mL无菌水的三角瓶中，手摇10分钟使土和水充分混合。用1mL无菌吸管吸取0.5mL注入4.5mL无菌水试管中，梯度稀释至10-6。

3、分离用稀释样品的同支吸管分别依次从10-6、10-5、10-4样品稀释液中，吸取lmL，注入无菌培养皿中，然后倒入灭菌并融化冷至50℃左右的固体培养基，小心摇动冷凝后，倒置于37℃温箱中培养48小时。培养基的配制—称取蛋白胨1.0g;NaCl0.5g;牛肉膏0.3g;琼脂1.5g;pH6.4左右;100ml水定容。

4、初步鉴定对多种菌进行形态特征的观察，简单染色、革兰氏染色以及芽孢染色观察，记录结果。

5、α-淀粉酶鉴定

1)实验原理：

细菌能否产生α-淀粉酶主要依据是鉴定有能否分解淀粉。α-淀粉酶该酶可以把淀粉分解，因淀粉遇碘变蓝色，如菌落周围有无色圈，说明该菌能分解淀粉

2)步骤：

将培养的的各种待测菌种接种在含有2%淀粉液的牛肉膏蛋白胨培养基中，培养基的配制—称取蛋白胨1.0g;NaCl0.5g;牛肉膏0.3g;可溶性淀粉0.2g;琼脂1.5g;pH6.4左右;100ml水定容(注：先将可溶性淀粉加少量蒸馏水调成糊状，再加到溶化好的培养基中，调匀)，倒置于37℃温箱中培养18-24小时后，取出平板，向皿中注入l滴Lugol氏碘液，因淀粉遇碘变蓝色，如菌落周围有无色圈，说明该菌能分解淀粉。

6、纯化从平板上选取淀粉水解圈直径与菌落直径之比较大的菌落，用接种环沾取少量培养物至斜面上，并进行2-3次划线分离，挑取单菌落至斜面上，培养后观察菌苔生长情况并镜检验证为纯培养。

实验名称：土壤中分离产生α-淀粉酶的菌种

一.实验目的

1、学习从土壤中分离、纯化微生物的原理与方法。

2、学习、掌握微生物的鉴定方法。

3、对提取的土样进行微生物的分离、纯化培养，并进行简单的形态鉴定

4、对简单鉴定后的微生物进行生理生化鉴定并由鉴定结果查伯杰氏手册以确定分离出微生物的品种。

二.实验原理

α-淀粉酶是一种液化型淀粉酶，它的产生菌芽孢杆菌，广泛分布于自然界，尤其是在含有淀粉类物质的土壤等样品中。

从自然界筛选菌种的具体做法，大致可以分成以下四个步骤：采样、增殖培养、纯种分离和性能测定。

1、采样：即采集含菌的样品

采集含菌样品前应调查研究一下自己打算筛选的微生物在哪些地方分布最多，然后才可着手做各项具体工作。在土壤中几乎各种微生物都可以找到，因而土壤可说是微生物的大本营。在土壤中，数量最多的当推细菌，其次是放线菌，第三霉菌，酵母菌最少。除土壤以外，其他各类物体上都有相应的占优势生长的微生物。例如枯枝、烂叶、腐土和朽木中纤维素分解菌较多，厨房土壤、面粉加工厂和菜园土壤中淀粉的分解菌较多，果实、蜜饯表面酵母菌较多;蔬菜牛奶中乳酸菌较多，油田、炼油厂附近的土壤中石油分解菌较多等。

2、增殖培养(又称丰富培养)

增殖培养就是在所采集的土壤等含菌样品中加入某些物质，并创造一些有利于待分离微生物生长的其他条件，使能分解利用这类物质的微生物大量繁殖，从而便于我们从其中分离到这类微生物。因此，增殖培养事实上是选择性培养基的一种实际应用。

3、纯种分离

在生产实践中，一般都应用纯种微生物进行生产。通过上述的增殖培养只能说我们要分离的微生物从数量上的劣势转变为优势，从而提高了筛选的效率，但是要得到纯种微生物就必须进行纯种分离。

纯种分离的方法很多，主要有：平板划线分离法、稀释分离法、单孢子或单细胞分离法、菌丝尖端切割法等。

三.实验材料

1、器材：

小铁铲和无菌纸或袋、培养皿、载玻片、盖玻片、普通光学显微镜、量筒、滴管、吸水纸、无菌水试管(每支4.5mL水)、烧杯、三角瓶、电炉、玻璃棒、接种环、镊子、搪瓷杯、恒温培养箱、高温灭菌锅、移液枪(枪头)、天平、滤纸、pH试纸等。2、试剂：

配制牛肉膏蛋白胨培养基的原料(牛肉膏、NaCl、琼脂、蛋白胨)、Lugol氏碘液、0.2%可溶性淀粉液、结晶紫染液、番红染液、碘液、95%乙醇、0.5%番红水染液、无菌水等。3、土样：取自桂林师专1栋宿舍楼后面土壤，地下10cm左右。

四.实验方法步骤

1、采集土样带上小铁铲和无菌袋到土豆地采集较细碎土壤

2、样品稀释在无菌纸上称取样品1g，放入100mL无菌水的三角瓶中，手摇10分钟使土和水充分混合。用1mL无菌吸管吸取0.5mL注入4.5mL无菌水试管中，梯度稀释至10。

3、分离用稀释样品的同支吸管分别依次从10、10、10样品稀释液中，吸取lmL，注入无菌培养皿中，然后倒入灭菌并融化冷至50℃左右的固体培养基，小心摇动冷凝后，倒置于37℃温箱中培养48小时。培养基的配制—称取蛋白胨1.0g;NaCl0.5g;牛肉膏0.3g;琼脂1.5g;pH6.4左右;100ml水定容。

4、初步鉴定对多种菌进行形态特征的观察、简单染色、革兰氏染色以及芽孢染色观察，记录结果。

5、α-淀粉酶鉴定

6、1)实验原理：

细菌能否产生α-淀粉酶主要依据是鉴定有能否分解淀粉。α-淀粉酶该酶可以把淀粉分解，因淀粉遇碘变蓝色，如菌落周围有无色圈，说明该菌能分解淀粉

2)步骤：

将培养的的各种待测菌种接种在含有0.2%淀粉液的牛肉膏蛋白胨培养基中，培养基的配制—称取蛋白胨1.0g;NaCl0.5g;牛肉膏0.3g;可溶性淀粉0.2g;琼脂1.5g;pH6.4左右;100ml水定容(注：先将可溶性淀粉加少量蒸馏水调成糊状，再加到溶化好的培养基中，调匀)，倒置于37℃温箱中培养18-24小时后，取出平板，向皿中注入l滴Lugol氏碘液，因淀粉遇碘变蓝色，如菌落周围有无色圈，说明该菌能分解淀粉。

8、纯化从平板上选取淀粉水解圈直径与菌落直径之比较大的菌落，用接种环沾取少量培养物至斜

面上，并进行2-3次划线分离，挑取单菌落至斜面上，培养后观察菌苔生长情况并镜检验证为纯培养。

四.实验结果

五.个人总结

1、在分离实验中，原土样的10-3g/mL浓度中得到5种不同的能够分解淀粉的菌落，经初步淀粉酶实验，1号菌的淀粉分解圈大，2号、3号、4号次之，5号最小。

2、在淀粉酶试验中，3号培养基感染杂菌，出现不同菌落，故后面不再对其处理;其它菌种均得到较纯的单菌落，淀粉酶实验结果不变，与上面相同。

3、各种菌落的革兰氏染色中大部分为阳性，菌体形态多为椭圆形趋于杆状，只有4号菌为阴性;5号菌菌落难以挑故过没能进行染色。

4、1号、2号、4号经划线纯化均得到单菌落，5号菌没能划出单菌落;综合分析可以判定，1号菌即为优良的淀粉酶产生菌，即为枯草芽孢杆菌。

5、本次实验遇到一件让人颇为尴尬的事情，那就是实验所用酒精灯的酒精被煤油替换，连消毒棉也是煤油的，因为使用煤油产生大量的黑烟，导致大量颗粒吸附在实验器具上，其气味也难以忍受，故在实际操作中减少了使用，引起带来的影响尚不明确。

一、实验名称：临时装片、切片、涂片的制作、观察和指导

二、实验目标：让学生通过独立自主的制作临时装片、切片、涂片的方法来感知细胞的形态和结构，从而使学生对细胞达到一定的认识，为以后的教学作下铺垫。制作临时装片的成功，对提高学生的生物学兴趣和生物科学素养都起着重要的作用。同时，这样锻炼了学生的动手能力，也培养了学生的自己动脑思考的能力。

三、实验方法及步骤：

(一)实验材料：显微镜、载玻片、盖玻片、镊子、刀片、吸水纸、解剖针、毛笔、滴管、擦镜纸;清水、碘酒溶液;西红柿、空心莲子草、洋葱;创可贴(切片时可能会有人受伤)

(二)实验步骤：

1、临时装片的制作

⑴准备

擦用擦镜纸把载玻片和盖玻片擦拭干净

改进：将洁净的纱布改为擦镜纸，擦拭玻片时要注意用左手的拇指和食指夹住玻片的两端，右手的拇指和食指衬垫上洁净的纱布后，夹在玻片两面，同时擦拭，以防将玻片损坏，滴用滴管在载玻片中央滴1-2滴清水

改进：在制片时至少滴2滴清水，这样加盖玻片时，盖玻片下的空间中水较充盈，气泡就少，细胞的活性也较好取用刀片在洋葱表面上划“井”字(大约0.5cm2)，用镊子撕取外表皮

问题：由于叶表皮皱缩、学生不熟练等，导致撕下的表皮薄膜过厚，在显微镜视野中难以找到理想的观察对象,致使实验效果较差。

改进：首先将洋葱鳞片叶切成宽1.0-1.5cm的纵向窄条,再用刀片将洋葱鳞片叶内侧表皮划成小块(切忌划透),然后用镊子夹住所划表皮的边缘,将其轻轻取下(洋葱鳞片叶内侧表皮易与叶肉分离,操作简便)即可。这一改进降低了实验操作难度,提高了制片质量。放把撕取的表皮浸入载玻片上的水滴中，并展平

⑵盖盖玻片

盖用镊子夹起盖玻片，使它的一边先接触载玻片上的水滴，然后缓缓地放下，盖在要观察的材料上

⑶染色

染：将玻片倾斜10度左右，从高的一侧滴入碘液，让其自己流入玻片。问题：染色时书中要求是把1-2滴碘液滴在盖玻片的一侧，然后用吸水纸从盖玻片的另一侧吸引，使染液浸润标本的全部。然而，部分同学可能将盖玻片下所有水全部吸干，做出的装片会有很多的大气泡，且气泡将细胞掩盖了，或者有人将气泡误认为细胞。

改进：染色时不用吸水纸吸水，而是将玻片倾斜10度左右，这个角度一定不能太大，太大水就会流出盖玻片下的小空间，然后从较高一侧的盖玻片与载玻片的缝隙往里滴碘液，让碘液自己流进盖玻片下，如果有液体流到盖玻片外，用吸水纸擦拭，但一定要强调不能从盖玻片边缘吸水，盖玻片周围一定要有充盈的液体，这样才不会出现大气泡。

⑷镜检

用显微镜观察

2、临时切片的制作

⑴选材

选择软硬适度的材料，先截成适当长度，一般以20-30mm为宜(便于手持即可)，材料太软，可用马铃薯块茎、胡萝卜根或肥皂将欲切取的材料夹住一起进行切片，本实验用空心莲子草，可直接用于切片。

⑵切片

用三只手指夹住空心莲子草，(使其高于手指，右手持刀片(刀片用水润湿)，将空心莲子草削去一层，形成平面，刀口向内，与断面平行，以均匀的动作，自左前方向右后方快速拉刀，滑行切片(注意要整个臂部用力，而不要腕部用力)。

⑶镜检

如此连续动作，切下一些薄片，然后用毛笔将最薄的几片材料移至滴有一滴清水的洁净的载玻片中央，盖上盖玻片，用显微镜观察。

3、临时涂片的制作

⑴把成熟的番茄果肉放在培养皿内，让汁液流出(汁液中有均匀的离散细胞)。⑵吸取汁液，滴在洁净的载玻片上，将涂抹的液滴滴于载玻片的中央或偏右约1/4处，左手持载玻片或放在平台上，右手持另一载玻片作推片。先慢慢向右移动，让短边接触溶液，两载玻片的夹角约为30-45度，再向左迅速推载玻片，即可涂成一均匀的薄片。(也可用解剖针、牙签、火柴杆等涂成薄片，盖上盖玻片即可。)

四、预期结果：

1、成功观察到了洋葱表皮细胞、西红柿果肉细胞及空心莲子草茎的结构。

2、通过使用显微镜对细胞的观察，同学们对显微镜的使用有进一步的了解和认识

3、通过学生们对临时装片、切片、涂片独立自主的制作，使得大家基本掌握制作临时装片、切片、涂片的方法

4、通过对细胞结构的观察，使同学们对于细胞的形态和结构有更进一步的了解。

五、指导方法与指导流程：

讲解实验中涉及到的知识点(植物细胞的结构，徒手切片的方法，临时装片、切片、涂片的制作方法，显微镜的使用方法)

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演示实验

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强调实验注意事项

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让学生自己实验(教师进行巡回指导，及时发现和纠正学生中的问题，做到重点深入，个别指导与普遍照顾相结合)

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实验总结(1、对比洋葱表皮细胞与西红柿果肉细胞的差别;2、由同学们提出发现的问题，号召所有的人一起讨论，解决问题)