11发光细菌的制备与微生物画制作
发光细菌实验
发光细菌毒性试验实验方案邱琳3090103476 于晓晴3090101007一、实验目的1、了解发光细菌毒性试验的基本原理；2、学习应用发光细菌毒性试验检测被测毒物毒性的方法；3、检测不同品牌及防晒系数防晒霜的毒性大小及其浓度与发光细菌发光强度的关系。
二、实验原理1、明亮发光杆菌T3小种具有发光能力，其发光反应如下：FMNH2+O2+R-CO-H→FMN+R-COOH+H2O+Light 其发光要素是活体细胞内的荧光素（FMN）、长链醛和荧光酶。
在遇到有毒物质时，发光细菌的发光能力减弱，衰减程度与有毒物质的毒性和浓度才成一定的比例关系。
通过灵敏的光电测定装置，可检查发光细菌受毒物作用时发光强度的变化，进而度量被测物毒性的大小。
2. 防晒霜是通过无机或有机活性成分起防晒作用的。
无机防晒成分通常是氧化锌、氧化钛等无机物，它们可以反射和散射紫外线辐射；有机防晒成分通常是OMC(octyl methoxycinnamate )、羟苯并唑(oxybenzone)，它们可以吸收紫外线辐射，把辐射能量转化成热能。
许多防晒霜同时保护皮肤不受到两种紫外线(UVA,UVB)的伤害。
UVA和UVB对皮肤会造成不同的伤害。
从另外一个角度说：通过对光的反射和吸收两种机制起作用。
一般无机物是反射作用，有机物是吸收作用。
最常见的紫外线化学吸收物质是PABA(对氨基苯甲酸，para-aminobenzoic acid)，PABA吸收UVB。
（注意：如果您的皮肤敏感，应该谨慎使用含有PABA的防晒剂，因为PABA容易导致敏感肌肤发红和过敏。
）其它的吸收紫外线的有机物还有：肉桂酸(Cinnamates)，吸收UVB；苯甲酮类(Benzophenones)，吸收UVA；临氨基苯甲酸或脂(Anthranilates)，同时吸收UVA和UVB。
3、进行不同品牌或不同防晒系数防晒霜毒性的测定，对其浓度与毒性的关系进行探究，并绘制不同浓度毒物与发光细菌相对发光强度的关系图。
总要求发光细菌的获得
绿色荧光蛋白实验设计报告尤玉玲2013141241081张帆2013141494071实验材料：PET28a质粒pEGFP-N3质粒实验目的：发光细菌的获得实验整体思路：•大肠杆菌感受态细胞的制备•将PET28a质粒及pEGFP-N3质粒转入大肠杆菌•含PET28a质粒及pEGFP-N3质粒细菌的扩大培养•PET28a质粒及pEGFP-N3质粒的提取及检测•质粒及目的基因片段的酶切及检测•扩增EGPF基因及pET-28a酶切质粒•酶切质粒及目的片段的连接•重组质粒转入DH-5α扩增及菌落PCR检测•重组质粒转化BL21细胞并检测细菌发光情况一、DH-5α和BL-21感受态细胞的制备•将0~4 ℃保存的DH-5α和BL-21菌种分别接种在LB液体培养基中37 ℃下250 r/min过夜培养16 h 。
•将分别接种过夜菌：LB按1:50的比例接种于2 mL的LB 液体培养基中，37 ℃活化培养2～3 h至OD=0.3～0.5 。
•取1.5 mL菌液转入EP管中，置于冰上10 min, 然后于4 ℃下5000 r/min离心5 min。
弃上清液，沉淀加入0.1 mL预冷的0.1 mol/L CaCl2缓和悬菌。
冰上放置15-30 min后，4 ℃下5000 r/min离心10 min。
•弃上清液，沉淀用0.1 mL预冷的0.1 mol/L CaCl2（含15%甘油）缓和悬菌，放在－20 ℃冰箱内保存。
二、将PET28a质粒及pEGFP-N3质粒转入DH-5α•1)取制备好的感受态细胞200 μl，冰上解冻，均匀悬浮。
•2) 加入2 μl目的质粒，轻轻混匀，冰上静置10-30 min。
•3) 42 ℃水浴2min后，冰上放置2 min。
•4) 加入400μl LB液体培养基，37 ℃，50-100 rpm振荡培养1 h。
•5) 取200 μl悬浮细胞涂布在含kana的LB固体培养基上，用涂布器均匀涂布，平皿正放静置1-2 h后，封口膜封好平皿，37 ℃培养倒置12-16 h。
微生物培养基制备及环境和人体表面微生物观察有图版
微生物培养基制备及环境和人体表面微生物观察摘要本次实验主要在于学习、熟悉、掌握微生物实验中的最根本的操作技术：学会并配制培养基，制作平板和斜面，学会使用高压蒸汽灭菌器，熟悉掌握对于无菌操作，棉塞制备，包扎技术等实用技能，为将来进一步的实验打下基础。
实验中，共制备10个平板，11个斜面，并在平板上接种环境与人体表面的微生物进行培养。
不仅为了练习接种、观察等技术，更是为了培养对于无菌操作重要性的认识。
平板的制备需要通过计算、称量、熔化、加琼脂、加塞、包扎、高温灭菌、倒平板等过程，斜面的制备中，额外的需要进行分装，搁置斜面的过程。
这些过程中，我们需要严格控制培养基成分的剂量，及时控制pH值，更需要做到灭菌彻底，防止杂菌污染等要求。
接种微生物时，要注意在酒精灯火焰旁进行，营造无菌环境，避免杂菌的污染。
实验中，我们也学会如何进行制作棉塞，增强实验室动手能力，为以后试验打下基础。
在观察实验结果中，菌落的生长还是比较理想的。
除空白组，其他实验组中每块平板上，都有多种菌落存在，给观察带来一定的麻烦，但这也说明实验的过程还是较成功的。
关键词培养培养基无菌操作菌落前言在做微生物实验时，我们必须做到规范操作，而这就要求在初期接触微生物实验时多通过学习、练习，去熟悉各种技能与方法。
本次实验是对微生物实验中基本技术的学习与掌握，这对以后的试验有重大影响，需要认真对待。
试验目的：1、学习、熟悉并掌握微生物实验中平板与斜面的制备过程；学习、熟悉并掌握微生物实验中的部分基础操作：棉塞的制作，牛皮纸包扎技术及高压蒸汽灭菌器的使用等；3、体会无菌操作的重要性4、观察环境及人体表面不同微生物菌落的形态特征，比较数量与类型。
试验原理：1、通过培养的方法使肉眼看不见的单个菌在固体培养基上，经过生长繁殖形成了几百万个菌聚集在一起的肉眼可见的菌落（菌落：分散的微生物在适宜的固体培养基表面或内部生长、繁殖到一定程度可以形成肉眼可见的、有一定形态结构的子细胞生长群体）。
发光细菌法原始记录
发光细菌法原始记录
（最新版）
目录
1.发光细菌法的概念与原理
2.发光细菌法的实验方法
3.发光细菌法的应用领域
4.发光细菌法的优缺点
5.发光细菌法的未来发展方向
正文
发光细菌法是一种利用发光细菌的光信号来检测环境变化的生物传
感技术。
其原理是某些细菌在生长过程中会自然产生发光蛋白，当环境发生变化时，细菌会调整发光蛋白的表达量，从而改变发光强度。
通过检测这种光信号，就可以获得环境变化的信息。
发光细菌法的实验方法主要包括采样、分离、培养和检测等步骤。
采样时需要选择合适的环境样本，然后通过分离技术将发光细菌分离出来。
在培养阶段，需要为细菌提供适当的营养条件，促进其生长和发光。
最后，通过光学检测仪器检测发光强度，获得环境变化的信息。
发光细菌法广泛应用于环境监测、生物医学和食品安全等领域。
例如，可以利用发光细菌法检测水体中的有机污染物、重金属离子和生物毒素等，评估水体质量和污染程度;也可以用于检测食品中的细菌和真菌等污染物，保障食品安全。
发光细菌法具有多种优点，例如灵敏度高、检测速度快、操作简单、成本低等。
但也存在一些缺点，例如易受环境因素干扰、光学检测仪器精度有限等。
未来，发光细菌法有望在多个领域得到更广泛的应用。
例如，可以利
用发光细菌法检测空气中的有害气体和颗粒物，评估空气质量;也可以用于检测疾病标志物和药物浓度，实现疾病诊断和治疗的个体化和精准化。
发光细菌
优点： 由于发光细菌具有生长迅速、周 期短、测试费用低、同高等动物有着类似 的理化特性和酶作用过程，使其具有因快 速、简便、费用低廉、灵敏度高的特点， 能在短时间内得到可靠的毒性资料的优点， 因此被较多地用于毒性检测 。
发光细菌的发光原理
• 在这些特殊的氧化反应过程中能够产生自由能，这些自由能能够 使最后的产物处于激发态，从而能够产生光子。 • 发光细菌生长初期发光很弱，对数生长中期发光强度达到高峰， 稳定期时发光强度下降。
发光细菌法简介
发光细菌检测原理
• 发光细菌法是利用灵敏 的光电测量系统测定毒 物对发光细菌发光强度 的影响。 • 发光细菌含有荧光素、 荧光酶、ATP等发光要 素，在有氧条件下通过 细胞内生化反应而产生微弱荧光。当细胞活性升高， 处于积极分裂状态时，其ATP含量高，发光强度增 强。
发光细菌的分类
• 明亮发光杆菌（Photobacterium phosphoreum）可在牛马的死尸和肉中繁 殖；它侵入人体则会产 生发光尿。
发光细菌的发光原理
• 一般来讲，在所有的生物发光细菌系统中，分子态的氧是直接或间接地 参与其生物化学反应的。 • 在细菌发光体中，分子态的氧氧化FMNH (还原态的黄素单核苷酸)和长 链脂肪醛，在这些反应中生成的能量不是用来质子梯度的建立、渗透反 应以及ATP的合成，而是直接以光的形式释放出来。 • 在这个反应模式中共有3种酶参与，分别为FMN还原酶，荧光素酶和脂肪 酸还原酶。
发光细菌法
• 一、发光细菌简介
1.发光细菌的分类 2.发光细菌的发光原理
• 二、发光细菌法简介
1.发光细菌检测原理 2.发光细菌检测方法 仪器与材料 测定步骤 3.发光细菌法的应用
测定工业废水的毒性 测定水域(水体)的毒性
化学教案制作简单的发光物质
化学教案制作简单的发光物质发光物质是一种能够发出可见光的物质，它在科学实验和生活中都起到重要作用。
通过使用简单的材料和方法，我们可以制作出自己的发光物质。
本文将介绍一种制作简单的发光物质的方法。
材料：- 氧化锌粉末- 琼脂- 高锰酸钾- 婴儿油（植物油也可以）- 锉刀- 量杯- 粉末状荧光染料（可选）- 滴管步骤一：制作发光粉末1. 将适量的氧化锌粉末倒入量杯中，用锉刀将其研磨成更细的粉末。
为了达到更好的效果，可以多研磨几次。
2. 将研磨好的氧化锌粉末加入适量的琼脂中，搅拌均匀，直到形成稀糊状的混合物。
3. 将混合物倒入平底容器中，用锉刀将其抹平。
4. 将容器放置在通风良好的地方，让混合物自然干燥。
这个过程可能需要几天时间。
步骤二：制作发光溶液1. 将适量的高锰酸钾倒入量杯中，加入等量的水，搅拌均匀，直到高锰酸钾完全溶解。
2. 将高锰酸钾溶液过滤，去除其中的固体颗粒。
3. 将过滤后的溶液倒入一个干净的容器中。
步骤三：制作发光物质1. 将干燥的发光粉末用锉刀刮下一小块，放入溶液中。
2. 使用滴管慢慢滴入婴儿油（或植物油），搅拌均匀。
油的添加量要适量，不能过多。
3. 如果你想增加发光物质的颜色，可以加入适量的粉末状荧光染料，然后搅拌均匀。
制作完成后，你的发光物质就可以使用了。
注意事项：- 在制作发光物质时要注意实验室安全，佩戴手套和口罩，确保实验环境通风良好。
- 高锰酸钾是一种氧化剂，使用时要小心。
避免将其接触到眼睛或皮肤上。
- 发光物质只是在特定条件下才会发光，如黑暗环境下或受到紫外线照射时。
总结：通过简单的材料和方法，我们可以制作出自己的发光物质。
这不仅是一项有趣的科学实验，还可以用于教学和展示目的。
希望本文的内容能够帮助您制作出满足需求的发光物质。
祝您成功！。
微生物作画的方法和注意事项
微生物作画的方法和注意事项微生物作画是一种利用显微镜观察微生物并将其描绘为艺术作品的技巧。
下面是一些制作微生物作画的方法和注意事项：1. 准备工具和材料：除了显微镜和载玻片外，你还需要一只细尖的画笔、水彩或者细毛笔、墨水、绘画纸和细细的画架或支架。
2. 选取合适的微生物：选择能够清晰地观察到细节并且具有独特形状的微生物，如细菌、藻类或者孢子。
3. 准备载玻片：将载玻片清洁干净，确保上面没有灰尘或者杂质，以保证观察和描绘的准确性。
4. 准备显微镜：根据所使用的显微镜类型（相差显微镜或荧光显微镜），设置适当的放大倍数和照明方式。
确保显微镜调试到最佳状态。
5. 开始观察：在载玻片上滴上水或培养液，然后将适量的微生物样本添加到溶液中。
将载玻片放入显微镜下，通过调整聚焦来观察微生物。
6. 选取合适的样本区域：找到样本中最有趣、有吸引力和具有艺术性的部分。
通过微调显微镜，观察微生物的特征、形状和纹理等。
7. 开始作画：使用细尖的画笔或细毛笔，将墨水或水彩涂抹在绘画纸上。
尽量模仿观察到的微生物形状和颜色。
可以使用不同的笔触、阴影和层次来增加细节和深度。
8. 注意比例和准确性：在作画过程中，注意保持微生物的比例和形状准确。
描绘微生物的细节需要耐心和仔细观察，确保作品的真实性和逼真感。
9. 实验和尝试：作画微生物是一个实验性的过程，不断尝试不同的技巧和方法，以发现新的创作方式和效果。
在尝试中获得更独特的作品。
10.保持耐心：微生物作画需要时间和耐心。
细致观察微生物，并用艺术手法创造出独特作品。
总之，微生物作画是一种兼具科学和艺术价值的创作方式。
通过准备工具和材料，观察、描绘微生物，并同时体验探索的乐趣，可以创作出精美且有趣的微生物艺术作品。
发光细菌的分离与鉴别
实验器材和材料
• 培养皿、培养箱、酒精灯、接种针、高压 灭菌锅、海水、硝基纤维滤膜 • 牛肉膏、蛋白胨、甘油、氧化钠、碳酸钠、 琼脂、PH 7.0~7.5
实验步骤
培养菌种
制做培养基
准备无菌 培养皿
培养菌种
制作无菌培养皿
• 将准备好的培养皿置于160℃干热灭菌4~6h 或高压灭菌锅121℃灭菌30min。 •☜
培养菌种
• 取300~500ml海水，通过与培养皿大小相等 的硝基纤维滤膜 ，把滤膜立即放置到培养 皿中，使之与培养基紧密接触，置于恒温 培养箱培养14~16h。在暗室中观察是否有 放光菌落 •☜
实验步骤2 菌种的分离纯化
• 首先用接种针在上步培养好的放光菌挑取少量， 立即在无菌条件下在另一个培养皿上划线培养， 暗室观察是否有单个放光点，应选择发光良好、 外形圆整的单个菌落。 • 再次用接种针接触发光单菌落（暗室操作），再 在另一个培养基上划线培养，观察发光菌落。经 几次划线分离后，再将单菌落转接到斜面上保存。 至此，发光菌分离成功。
发光细菌
发光细菌，进行生物发光的细菌。多数为 海生，与发光浮游生物同是引起海面发光 的原因。此外，在空气中，死鱼及水产加 工食品的表面于暗处也会发光，如果我们 吃了带有发光菌的食品后通过仪器观察我 们这会发光。 下面请大家观看一些有关图片
有关图片
实验目的
• 做培养基培养发光细菌 • 从海洋鱼或海水中分离并鉴定发光细菌
实验原理
• 在深海生活的鱼类、虾类体表和内脏中有一种发 光细菌，在黑暗中就会看到鱼或海水会发光 • 海水中的发光细菌稀散而且微小，为了分离更多 的菌通常用硝基纤维薄膜过滤海水富集的细菌， 然后将滤膜直接放在培养基上培养 • 由于过滤的薄膜上还有其他的菌，所以要将培养 皿置于室温的条件下培养14~16h,在暗室观察是否 有绿色亮点。若有在无菌操作条件下，用接种针 取亮点处少量菌在培养基中分区划线纯化菌种， 直至长良好的单菌落不仅发光明亮，在光照 之下观察类似馒头形状，而且呈现水滴样 透明无色 • 而混浊、有色或不圆整的菌落不宜选用， 因为它们往往可能混有非发光的细菌，不 是严格意义上的单菌落。 • ☜
细菌的生物发光机制及其应用
细菌的生物发光机制及其应用人们常说“闪闪发光”是红色的火车灯、白色的节日彩灯或是黄色的路灯。
但其实，在生物界中，有一些细菌也能够进行发光。
这种发光被称为生物发光，是一种独特的生物化学反应。
细菌的生物发光机制及其应用研究，是目前生物学、医学、环境科学和食品安全等领域的热门研究课题。
一、细菌的生物发光机制细菌能够进行发光，是由于其体内含有一种特殊的化学物质——发光色素。
发光色素是一种叫做荧光素的羧酸化合物，由ATP酶和荧光素合成酶共同催化合成。
当活性氧和其他化学物质在存在下，使发光色素发生氧化反应后，另一种化学物质——蛋白质发光素——便激发出富能的光子，从而使细菌发出蓝绿色、黄色或白色的荧光。
具体来说，生物发光过程中的几种关键反应如下:1. ATP合成酶将ATP、酸和荧光素反应，在酸性环境下产生Mg-ATP和荧光素酸。
2. Mg-ATP和Ca2+稳定的luciferase（发光素酶）组成态，可以使用了氧气的荧光素酸的高能状态的O2产生伟大的高能状态的OX-荧光素酸和AMP。
高能状态的OX-荧光素酸与发光素相互作用，并在这个过程中释放了荧光。
3. 如果氧气充足，这个荧光素酸将在催化囊（单层囊）或嵌套阵列的内腔中处理多次。
二、细菌的生物发光应用1. 生物检测：利用细菌发光技术，人们可以快速地检测食品或环境中的细菌污染，而且检测结果非常准确。
例如，可以使用发光菌来监测海水、地下水和饮用水中的细菌水平，可以帮助检测病原体。
此外，发光菌还可以用于检测肉类、水产品和其他食品中的病原菌，这有助于确保生鲜食品的质量和安全。
2. 医学应用：生物发光技术在医学领域的应用非常广泛。
例如，在临床医学中，可以使用发光菌来检测感染病原体的存在，从而帮助诊断和治疗感染疾病。
另一方面，生物发光技术还可以用于观察神经元的活动，这对研究神经系统的功能有重要的意义。
3. 生物光化学：基于细菌发光机制的生物光化学研究，在生物材料、光学传感器、化学污染检测、环境治理、海水监测等领域应用广泛。
光合细菌的制作和使用流程
光合细菌的制作和使用流程1. 引言光合细菌是一类可以进行光合作用的细菌，其通过光能将二氧化碳和水转化为有机物质，并释放出氧气。
光合细菌在科研领域和工业生产中具有广泛的应用价值。
本文将介绍光合细菌的制作和使用流程。
2. 制作光合细菌的基础培养基制作光合细菌需要准备基础培养基，主要包括以下组成部分： - 碳源：如葡萄糖、麦芽糊精等，为光合细菌提供能量。
- 氮源：如酵母提取物、氨基酸等，为光合细菌提供氮源。
- 磷源：如磷酸二氢钾、磷酸氢二钠等，为光合细菌提供磷源。
- 硫源：如硫酸钠、硫酸铵等，为光合细菌提供硫源。
- 微量元素：如氯化钾、硫酸亚铁等，为光合细菌提供所需的微量元素。
3. 光合细菌的制作步骤制作光合细菌的具体步骤如下： 1. 准备无菌实验室用品：如培养皿、试管、无菌吸管等。
2. 准备基础培养基：按照2中提到的成分配制基础培养基，并进行无菌过滤。
3. 添加光合细菌：在基础培养基中加入光合细菌菌液，细菌菌液可以通过预培养光合细菌后离心收集上清液得到。
4. 培养：将含有光合细菌的培养基培养在适合的环境中，通常需要提供光照和适宜的温度。
5. 观察与收获：观察光合细菌的生长情况，根据需要可进行采样或收获光合细菌。
4. 光合细菌的使用流程光合细菌的使用流程主要包括以下几个步骤： 1. 培养活菌：在适宜的培养条件下，将光合细菌菌液进行培养，使其保持活力和活菌数量。
2. 菌液收集：在培养达到一定状态后，可采用离心等方法将光合细菌菌液收集。
3. 菌液处理：根据实际需求，对光合细菌菌液进行处理，如浓缩、冻干等。
4. 应用领域：根据光合细菌的特性和需求，将处理过的菌液应用于相应的领域，如农业、能源、环境等。
5. 优化与改进：根据实际情况和反馈，对使用流程进行优化和改进，提高光合细菌的利用效率和应用效果。
5. 注意事项在光合细菌的制作和使用过程中，需要注意以下事项： - 实验室操作要求严格无菌，避免外界污染。
发光细菌
发光菌形态虽多种多样，但生理特性却非常相似。一般对明胶不产生液化，分解蛋白质后不形成毒物，常寄生在各种动物体上引起“发光病”，即寄生发光。这些细菌通常经由寄主的卵传递给后代寄主。有些发光鱼类和乌贼是和发光细菌共生而利用了细菌的发光。
明亮发光杆菌（Photobacterium phosphoreum）可在牛马的死尸和肉中繁殖；它侵入人体则会产生发光尿。这些细菌一般好低温，最适温度约为18℃，37℃以上则不发光。发光现象是酶促氧化反应，必需FM－NH2，O2长链饱和醛，虫荧光素酶等。一般认为FMNH2就是荧光素。发光细菌有一百几十种，除上述几种外，典型的还有鱼无色杆菌（Achromobac-ter fisheri）、磷光弧菌（Vibrio phosphoresce－ns）、发光杆菌（Bacillus photogenus）等。细菌发光的生物学意义与动物发光不同，还不十分清楚。根据具有可以抑制氯高铁血红素呼吸浓度的一氧化碳或氰化物，而不能抑制其氧化过程这点来看，可以把它看作是不参与细胞色素系统的呼吸形式称为发光呼吸。发光细菌发出青白色光，如鱼无色杆菌所发出的光，最大波长为490纳米。
发光细菌在正常的生理条件下能发出波长在450～490nm 的蓝绿色可见光，在一定的试验条件下发光强度是恒定的。与外来受试物接触后，由于毒物具有抑制发光的作用，发光细菌的发光强度即有所改变，变化的程度与受试物的浓度在一定范围内呈相关关系，同时与该物质的毒性大小有关。外来受试物主要通过下面两个途径抑制细菌发光：① 直接抑制参与发光反应的酶类活性；②抑制细胞内与发光反应有关的代谢过程。凡能够干扰或破坏发光细菌呼吸、生长、新陈代谢等生理过程的任何有毒物质都可以根据发光强度的变化来测定。利用发光细菌来检测有毒物质，由于有毒物质仅干扰发光细菌的发光系统，发光强度的变化可以用发光光度计测出，费时较少且灵敏度高，操作简便，结果准确，所以利用发光细菌的发光强度作为指标来监测有毒物质，在国内外越来越受到重视，在环境监测中的应用也越来越广泛。
发光细菌
发光细菌发光细菌，进行生物发光的细菌。
多数为海生，与发光浮游生物同是引起海面发光的原因。
此外，在空气中，死鱼及水产加工食品的表面于暗处也会发光，这种发光现象是海生菌第二次生长繁殖的结果。
用加有3％NaCl，1％甘油的普通肉汁蛋白胨培养基可以培养。
发光菌形态虽多种多样，但生理特性却非常相似。
一般对明胶不产生液化，分解蛋白质后不形成毒物，常寄生在各种动物体上引起“发光病”，即寄生发光。
这些细菌通常经由寄主的卵传递给后代寄主。
有些发光鱼类和乌贼是和发光细菌共生而利用了细菌的发光。
近年来，水污染问题日益严重，与此同时也开发出许多灵敏、有效的环境监测方法，这些方法可以划分为两类：分析技术和生物监测。
其中分析技术常常用于废水常规指标的测试，但不能反应水质综合毒性的大小。
传统的生物监测以水蚤、藻类或鱼类为受试对象，虽然能反映毒物对生物的直接影响，但是这些方法的最大缺点是实验周期长，实验过程比较繁琐。
针对传统生物毒性检测方法的不足，研究和开发新型生物毒性监测技术——发光细菌法。
该方法以简便的操作方式、测量结果一目了然，受到了科研单位和企业的青睐。
随着人们环保意识的增强，原有污染物排放标准的常规污染指标已不能全面说明污染物对生存环境造成的危害程度。
无法反映出有毒化合物相互作用的影响，发光细菌法则不然，既可以测定废水的综合毒性，也可以测定单一污染成分的毒性。
工业废水是水体污染的重要原因之一，当受纳水体的污染物达到一定浓度时，会引起生物中毒反应，使之行为异常，生理功能紊乱，组织细胞病变，甚至死亡。
国外在20世纪70年代和80年代做过大量用发光细菌法则测定废水综合毒性的研究。
Bolich根据采用发光细菌方法和采用鱼类测定工业废水的急性的实验结果，提出了3个毒性比较方法标准：1、有毒/无毒，2、百分数等级，3、对数等级。
自1672年R．Boyle观察到发光的菌体所发出的光易被化学物质抑制后，许多科学家相继对细菌的发光效应进行了大量的研究。
基于发光细菌的微生物开放性实验设计及实践
·实验教学·基于发光细菌的微生物开放性实验设计及实践杨毅红，何怀文，李 琳（电子科技大学中山学院 材料与食品学院，中山 528400）摘要：针对独立学院微生物实验教学中综合性、探索性实验较少，学生普遍缺乏主动性、参与度低等问题，利用发光细菌的显光性与在实际毒性检测中有广泛应用等特点，设计一系列微生物开放性创新实验。
实验设计以发光细菌作为主要实验菌种材料，对实验内容进行精心设计，教学目标涵盖微生物学实验基础技能、创新能力、分析及解决问题能力的培养。
围绕教学目标将实验内容分为基础、应用和挑战探索三大模块，采用递进式教学方式，模块间相对独立而又前后关联，能够灵活适应实际教学。
实践表明，基于发光细菌的开放性实验可有效提高学生的参与积极性以及课后深入学习的主动性，并对学生的实践分析能力和创新能力起到良好的促进作用。
关 键 词：发光细菌；开放性实验；微生物；实验设计；实践中图分类号：G642 文献标志码：A DOI: 10.12179/1672-4550.20200043Design and Practice of Microbiology Opening ExperimentBased on PhotobacteriaYANG Yihong, HE Huaiwen, LI Lin（Material and Food Science Depatment, University of Electronic Science and Technology of China, Zhongshan Institute, Zhongshan 528400, China ）Abstract: There are few comprehensive and exploratory experiments in Microbiology Experiment course in independent colleges, and students generally lack initiative and participation. To solve this problem, a series of opening and innovative experiments on microbes are designed. The experiments base on the luminosity of photobacteria and its wide application in actual toxicity detection. In the experiments, photobacteria are used as the main microbial species, and the experimental contents are well-designed.The teaching objectives include the cultivation of basic skills in microbiology experiments, innovation ability and the ability to analyze and solve problems. The experimental contents include basic modules, advanced modules, and innovative application modules. The modules are relatively independent and related, which can be flexibly adapted to the practical teaching process. Our results showed that the opening innovative experiments based on photobacteria effectively improve students’ enthusiasm for participation and the initiative of in-depth study after class, and promote their ability and innovation.Key words: photobacteria; opening experiment; microbiology; experiment design; practice目前，在独立学院生物与环境类专业的实验教学中，大部分传统实验往往以验证性实验为主，学生容易缺乏主动性和积极性，为学生综合能力和创新能力的培养带来困难。
发光的细菌
在紫外光照射下，为你洗干净的双手拍 1 张照 片。把这张新照片与你洗手前的照片对比一下。 你注意到了什么吗？
发光。 （6）等 1 分钟左右，让你的手变干。 （7）让你的助手给你发光的双手拍 1 张照片。 （8）你像平常一样去洗干净手。 （9）回到黑暗的房间，再用紫外线手电筒照一下你的手。你手上闪光的部分全都消失 了吗？ （10）在紫外光照射下，为你洗干净的双手拍 1 张照片。把这张新照片与你洗手前的照 片对比一下。你注意到了什么吗？
（NiNi 编译）■
50 \China Science & Technology Education
用钳子小心地把荧光笔的笔尖拔出来
将荧光笔尖放入消毒液中，然后盖上消毒液 瓶盖
将消毒液瓶子放置一夜，尽可能多地使墨水溶 入消毒液中。这就是你的模拟发光细菌
2019.11/ 中国科技教育／ 49
Activities 活动设计
将 1 茶匙的发光细菌倒在手上——它会在紫外 让你的助手给你发光的双手拍 1 张照片 线下发光！在你的手上涂抹这种液体，使你的 手均匀发光
活动 名称
发光的细菌
Activities 活动设计
洗手很重要，但你怎么知道是不是洗干净了呢？让我们做一个发光细菌实验，看看你 洗手洗得到底干净不干净！ 安全注意事项：不要直视紫外线手电筒的光，并且只在有必要的时候才打开它。如果 你是敏感皮肤，可能需要先在一小块皮肤上进行测试，以确保你不会对消毒剂或荧光笔墨 水过敏。
活动概述
我们的手可能会很脏。它们每天接触各种各样的东西，从门把手到公交车座位。所有这 些触碰意味着我们的手会沾染到细菌、病毒等微生物。对于很多微生物来说，你的手是一个 很好的去处，那里有死皮可以吃，有汗水可以喝，而且还很暖和。 生活在你皮肤上的大多数东西是无害的，并且有些是有益的。但是有一些却是危险的， 特别是如果你轻易地让它们进入你身体的话。而你这样做的次数比你想象的要多，比如捡起 食物然后吃掉，触摸你的脸，以及挠痒痒等。 让你自己远离肮脏的最好方法就是清洁你的手。重要的清洗时间包括处理食物前、使用 厕所后、擤鼻涕后、触摸宠物后，或做园艺之后。 在本次实验活动中，你可能已经注意到手有些地方很难清洁到，包括指甲缝、关节和细 纹间，以及手指间。要把这些地方清理得干干净净可得费好大的劲呢！
高中研学结题报告 荧光微生物构建与绘画
研究方法及过程 细菌接种及培养
划线分离及绘画
拍照并分析
实验仪器：液体培养瓶4瓶，固体培 养基7个，荧光大肠杆菌菌种（红色、 橙色、绿色），摇床，恒温培养箱， 超净台，移液管，接种环，酒精灯。 实验方法：在四个培养瓶中分别接 种红色，绿色，橙色和混合（红和 绿）荧光细菌。培养三天后，在固 体培养基上进行划线分离（即绘 画），两个培养基上为红色荧光细 菌，两个培养基上为绿色荧光细菌， 一个培养基上为橙色荧光细菌，两 个培养基上为混合荧光细菌。将培 养基放入恒温培养箱培养一段时间 后，取出并照相。
实验背景：自从钱永建发现绿色荧光蛋 白后，荧光蛋白就大量地运用到了生物 学研究中。人们陆续运用转基因技术使 包括大肠杆菌在内的很多生物表达荧光 蛋白，颜色有绿色，红色，黄色和橙色 等。之后又有人将荧光蛋白运用于绘画 中。我们的研究意义就是深入研究应用 荧光细菌绘画的可行性，同时亲身体验 科学对艺术的作用。 在前期的文献搜索中，我们发 现有关荧光蛋白在生物学研究中的应用 的论文很多，但关于它在绘画中的应用 的研究只在科学松鼠会及其它几个网站 中搜索到。图片只有一张。所以我们决 定进行这个研究。本研究将通过实验， 观察绘画结果，得出结论。 我们研究的主要思路是培养荧 光微生物，利用划线分离的方法进行绘 画，并对结果拍照，进行分析，得出结 论。研究结果将确定用荧光细菌绘画的 可行性。根据我们的研究，我们认为可 行性很大。
培养三天后在固体培养基上进行划线分离即绘画在固体培养基上进行划线分离即绘画两个培养基上为红色荧光细菌两个培养基上为绿色荧光细菌一个培养基上为橙色荧光细菌两个培养基上为混合荧光细菌
自从钱永建发现绿色荧光蛋白后，荧光蛋白 就大量地运用到了生物学研究中。人们陆续运用 转基因技术使包括大肠杆菌在内的很多生物表达 荧光蛋白，颜色有绿色，红色，黄色和橙色等。 之后又有人将荧光蛋白运用于绘画中。我们的研 究意义就是深入研究应用荧光细菌绘画的可行性， 同时亲身体验科学对艺术的作用。 在前期的文献搜索中，我们发现有关荧光蛋 白在生物学研究中的应用的论文很多，但关于它 在绘画中的应用的研究只在科学松鼠会及其它几 个网站中搜索到。图片只有一张。所以我们决定 进行这个研究。本研究将通过实验，观察绘画结 果，得出结论。 我们研究的主要思路是培养荧光微生物，利 用划线分离的方法进行绘画，并对结果拍照，进 行分析，得出结论。研究结果将确定用荧光细菌 绘画的可行性。根据我们的研究，我们认为可行 性很大。
光合细菌的制作和使用流程
光合细菌的制作和使用流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成，希望大家下载以后，能够帮助大家解决实际的问题。
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高中研学开题报告 荧光微生物构建与绘画
1.
课题的目的及意义
• 实验目的是研究绿色荧光蛋白基因在大肠杆菌 中表达，并进行绘画。进行荧光微生物构建,可 以使我们体会到基本的分子生物学实验方法,感 受基因工程的应用。而利用表达荧光的微生物 进行绘画，可以将科学与艺术结合，既体验科 学，又能进行创作。 • 本实验可以让我们形成认真思考的习惯，自己 查阅本实验的相关文献，分析本实验的目的， 根据实验需要和自己的相关了解自己设置适合 的实验方案，增强我们的思维能力和动手能力， 同时也使我们的团队合作精神得到了提高，并 学会把我们所学的知识有机的结合到一容是构建有各种荧光蛋白的质粒表达载 体，将上述质粒导入细菌，得到重组菌株，利 用上述不同色彩的菌株进行绘画。 • 我们的目标是构建表达各种颜色的荧光蛋白的 细菌，并进行绘画。目前，生产蛋白质多肽类 药物和酶的常用的生物技术就是通过综合控制 基因转录、翻译、蛋白质稳定性等将目的基因 构建在表达载体上，而后传染宿主细胞。宿主 细胞可以是细菌、酵母、昆虫细胞或哺乳动物 细胞。所以通过本研究，我们可以学习基本生 物技术，体验新科技的魅力。
• 我们的初步设想是进行DNA分子的体外 重组即将目的基因插入载体，制备大肠 杆菌感受态细胞，用重组DNA分子转化 宿主细胞。
5．可行性分析
• 本实验前半部分构建荧光微生物，属分 子生物学综合实验。作为中学生，我们 可以进行自学，而且生物课本中有对重 组DNA与PCR技术的介绍。仪器设备应 可以在老师的帮助下得到满足。时间也 可以保证。
• 荧光蛋白是海洋生物体内的一类发光蛋白，分 为绿色荧光蛋白、蓝色荧光蛋白、黄色荧光蛋 白和红色荧光蛋白。它能够在单独或者与其他 蛋白质融合时产生荧光。荧光蛋白自发现以来, 由于具有自发荧光等特性,在分子生物学和细胞 生物学领域得到广泛应用。荧光蛋白作为一种 报道分子, 在研究蛋白质相互作用和构象变化、 检测蛋白质表达、蛋白质和细胞荧光示踪中, 起到了重要的作用。 • 体外重组DNA实验中，将外源DNA片段运送 经宿主细胞进行扩增或表达的运载工具称为载 体。细菌质粒绝大多数是独立于细菌染色体的 自主复制的环状双链DNA分子。 • 本实验可能用到各种各样的酶，其中如核酸酶， DNA聚合酶，限制性内切核酸酶和DNA连接 酶。
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发光细菌的制备与微生物画制作
实验目的
1.学习制备抗性平板；
2.通过特定质粒转化大肠杆菌，学习细菌转化的基本
原理及方法；
3.验证DNA是遗传物质，加深对中心法则的理解；
4.制作荧光微生物画。
细菌转化原理
▪转化(transformation)是指受体细菌通过直接吸收来自供体细菌或人工重组的含有特定基因的DNA片段，从而获得了相应遗传性状，这种现象称为细菌转化
▪细菌转化的过程是DNA导入和表达的过程。
受体菌的生理状态是影响转化率的首要因素。
▪实验室常用的转化细菌的方法分为化学性感受态菌转化和电打孔转化（又叫电击转化）。
前者需要化学方法处理细菌制备感受态，最为常用；后者虽然受体菌容易制备，也容易获得高转化率，但需要电转化设备。
1928，格里菲斯（Griffith ）肺炎链（双）球菌转化实验，证明遗
传物质可以转化进入细菌，改变细菌特性。
可致病的S 型不致病的R
型
细菌转化发现历史
证实转化物质是DNA.
Avery and co-workers’ proof that the transforming principle is DNA
Hershey 获1969 年诺贝尔奖1952，赫歇（Hershey）和切斯（Chase）
用同位素技术证明，DNA
是遗传分子
35S 标记外壳蛋白质,感染后放射标记不进入大肠杆菌细胞
32P 标记DNA ,感染后放射标记进入大肠杆菌细胞
2008年诺贝尔化学奖—
发现和研究绿色荧光蛋白方面作出杰出贡献
下村修
(Osamu Shimomura)钱永健(Roger Tsien)马丁·查尔菲(Martin Charfie)
绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)
▪GFP是一种在当今生命科学和医学研究中被广泛使用的示踪物。
▪基于GFP的光学成像技术使人们可以直接观察到从微观到宏观各个层次上丰富多彩的生命现象。
GFP的来源---太平洋的神秘荧光生物
其他荧光蛋白
质粒pGEX-4T-EGFP
EGFP：Enhanced GFP即增强绿
色荧光蛋白，是一种优化的突
变型GFP，较普通GFP强35倍。
其蛋白质的最大吸收光谱为
480 nm，因此，比GFP更适合
作为一种报告基因来研究基因
表达、调控、细胞分化及蛋
白质在生物体内定位和转运等。
pGEX-4T-1质粒amp抗性，
GST标签，IPTG诱导基因。
构建好的pGEX-4T-EGFP质粒图谱EGFP基因长度
719bp
质粒pGEX-4T-RFP
一、实验仪器
▪水浴锅
▪台式高速离心机（eppendorf5418）▪移液器一套
▪摇床
▪微波炉
▪超净工作台
二、实验材料
▪载体质粒：
pGEX-4T-1-EGFP（增强绿色荧光蛋白）、
pGEX-4T-1-RFP（红色荧光蛋白）
▪灭菌的EP管、管架、无菌ddH2O
▪转化试剂盒
▪感受态DH5α细胞
▪LB培养基、amp母液100mg/ml、IPTG母液
三、实验步骤
1. amp抗性+诱导LB平板的制备
▪紫外灯照射超净工作台30min；将LB固体培养基用微波炉加热，期间取出摇匀几次，至培养基完全溶化；
▪超净台消毒结束，关闭紫外灯，打开照明灯和风机，抬升超净台前挡板约20cm高度，通风3min；
▪点燃酒精灯，酒精棉球消毒双手和台面，准好无菌培养皿；
▪待培养基不太烫手时，无菌操作加入amp母液，混匀，倒平板，每人2块；一块含amp，一块不含amp。
三、实验步骤
2. 载体质粒转化感受态大肠杆菌（每人一份）
▪每2人一个小冰盒，取DH5α感受态细胞1支（-80℃冰箱）,迅速插入冰中5 min，待菌块刚融化，均分为2管，每管加入质粒3μl, 用手拨打EP 管底轻轻混匀，冰中静置25 min。
▪42℃水浴热激45 s，迅速放回冰上并静置2 min（晃动会降低转化率）。
加入700 μl无抗生素LB 液体培养基，混匀37℃，200 rpm复苏60 min。
▪5000 rpm离心1 min 收集菌体，留200 μl上清轻柔重悬菌块，并涂布到的2种LB 平板（LB+ARB or IPTG、LB+amp+ARB or IPTG）上，每
实验结果：质粒转化DH5a
pGEX-4T-EGFP转化大肠杆菌pGEX-4T-RFP转化大肠杆菌
实验结果：pGEX-4T-1-EGFP转化大肠杆菌
实验结果：pGEX-4T-1-EGFP转化大肠杆菌(蓝光灯下)
油镜下的GFP大肠杆菌
荧光微生物作画
荧光微生物作画
实验报告思考：
1、野生型大肠杆菌可以做转化受体细胞吗，为什么？
2、感受态细胞是什么？制备的原理是什么？
3、细菌转化的原理是什么？
4、对转化实验的结果进行分析，讨论如何提高转化效率？
5、分析实验中质粒的基因表达调节方式，本实验如果使用蓝白斑筛选x-gal平板作为选择平板的话，是否可行？会得到怎样的实验结果？
6、分析荧光细菌的荧光显微观察原理和方法。
微生物艺术画制作：每人一皿，绘制艺术画，对作品有图名和创作灵感说明，作品单独交，同学互评
谢谢。