古菌,是海洋微生物的重要組成部分,雖然和細菌、真核生物一起構成了生物的三域系統(tǒng),但對于大多數(shù)人來說還是非常陌生。本書第一部分,是利用嗜鹽古菌作為主要材料,設計一些相對簡單的實驗內(nèi)容,讓學生掌握古菌實驗的基本技術:無菌操作技術,微生物分類培養(yǎng)技術,古菌生長曲線測定,海洋樣品的采集和DNA提取等。第二部是綜合性實驗,內(nèi)容包括海水和沉積物海洋古菌的定量—熒光顯微鏡計數(shù)法(吖啶橙、Subgreen、DAPI等),流式檢測法,熒光定量PCR,熒光原位雜交實驗(FISH)等,特別注重分子生物學的結合。第三部分是設計下和研究性的實驗內(nèi)容,這部分特別注重先進性和可操作性,包括海洋古菌、熱泉古菌、和嗜鹽古菌的富集培養(yǎng)等。
本書適用于高校海洋科學、生命科學等專業(yè),可供海洋微生物學實驗、海洋分子生物學實驗、海上實習、極端環(huán)境生命過程野外實習等課程使用。
郭靜
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郭靜,南方科技大學實驗師,2017年加入南科大海洋系后一直從事實驗教學工作。作為第一作者發(fā)表教學科研論文10余篇,參與了已獲批省級示范教學中心的《前沿海洋技術三維一體環(huán)境監(jiān)測實驗教學示范中心》和海洋微生物學教研室的申請與建設工作。作為指導老師,指導數(shù)十名本科生獲批攀登計劃或者大創(chuàng)計劃。
張傳倫
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張傳倫,南方科技大學海洋與工程系講席教授和國家特聘教授(2012至今)。1994年獲得美國德州農(nóng)工大(TAMU)博士學位,1994—1998年在美國橡樹嶺國家實驗室從事博士后研究工作;1998年起歷任美國密蘇里大學副教授,美國佐治亞大學海洋系副教授,終身教授;2008—2016年兼任同濟大學海洋學院講座教授,20171月起任職南科大并兼任教學系副主任,2019創(chuàng)立了“深圳海洋地球古菌組學重點實驗室”,致力于古菌生態(tài)、地球化學及生命演化的研究和人才培養(yǎng)。主要研究方向為微生物(特別是古菌)在環(huán)境及能源、地質歷史演化及全球變化中的作用。在國際地球科學和生命科學期刊上發(fā)表學術論文300余篇,Google Scholar引用高達112132次,H-index為64。目前擔任歐洲《微生物前沿-古菌生物學(Frontiers in Microbiology-Biology of Archaea)》期刊主編, 《古菌(Archaea)》和《中國科學:地球科學》期刊編委。
基礎性實驗
實驗一 古菌培養(yǎng)基的配制與滅菌
實驗二 古菌的分離、接種和培養(yǎng)
實驗三 利用分光光度法測定古菌的生長曲線
實驗四 海洋沉積物微生物平板菌落計數(shù)法
實驗五 海水樣品的收集及濾膜 DNA 提取
實驗六 PCR 擴增和瓊脂糖凝膠電泳
實驗七 古菌菌種的保存與復蘇
綜合性實驗
實驗八 海洋古菌的定量———熒光定量 PCR 法
實驗九 海水細菌熒光顯微計數(shù)
實驗十 熒光原位雜交技術定量氨氧化古菌
實驗十一 海洋病毒熒光顯微計數(shù)
實驗十二 拉曼光譜在古菌研究中的應用
實驗十三 采用冷凍電子斷層掃描解析細菌和古菌的細胞形貌結構
實驗十四 沉積物中古菌脂類提取與鑒定
設計性實驗
實驗十五 古菌在海洋中的分布: 夏季珠江口沖淡水對MGⅡ的空間演替分布規(guī)律的影響
實驗十六 熱泉古菌的分離、培養(yǎng)和多樣性研究
實驗 16.1 熱泉古菌的培養(yǎng)基的制備
實驗 16.2 熱泉古菌的采集
實驗 16.3 熱泉水環(huán)境參數(shù)的測定
實驗 16.4 熱泉微生物富集培養(yǎng)與顯微鏡觀察
實驗 16.5 熱泉古菌的保藏
實驗 16.6 高溫微生物蛋白穩(wěn)定性的探究
實驗 16.7 熱泉古菌多樣性研究
實驗 16.8 熱泉古菌 16S rDNA 基因片段克隆文庫的構建
實驗 16.9 熱泉古菌多樣性分析
實驗十七 青海湖嗜鹽古菌多樣性、胞外酶活性及拮抗作用探究
實驗 17.1 青海湖環(huán)境樣品嗜鹽古菌培養(yǎng)基的配制與分離培養(yǎng)優(yōu)化
實驗 17.2 嗜鹽古菌基于 16S rRNA 基因的初步分子鑒定
實驗 17.3 嗜鹽古菌菌株的胞外酶活性檢測
實驗17.4 嗜鹽古菌菌株的抑菌活性檢測與拮抗活性物質理化性質測定
實驗十八 海洋古菌 MGⅠ及 MGⅡ的培養(yǎng)
附錄 MGⅠ培養(yǎng)基配方
實驗十九 菌藻互作實驗(MGⅡ與聚球藻生態(tài)關系研究)