根据自己的教学经验、科研背景以及本实验 室的客观条件，对环境生物技术实验的教学方法和内 容做了若干调整和改善，在教学模式上取得了一些经 验。其中的主要工作就是自主设计和实施了一项教学实验———破碎小球藻细胞提取生物油脂。在当前世 界范围内能源加剧消耗的背景下，生物质能源如生物 柴油等得到了广泛关注，以微藻为原料制取生物油脂 成为近几年新兴的研究热点。其中的小球藻在天然 水体中分布极为广泛，生长快速，油脂含量高，非常适合用于提取生物油脂，以生产生物柴油。“破碎小球 藻细胞提取生物油脂”这一实验可向学生们展示生物 柴油生产过程中的一些关键环节。
本实验的主要内容详述如下：
1.小球藻的培养与计数。
实验所需小球藻可从附 近天然水体中分离，也可从藻种库购买。在培养箱中 采用人工照明法培养小球藻，所用培养液为BG11培养基，温度控制在25℃，光暗周期为12h∶12h。在培养过 程中，小球藻随时间不断增殖，为了监控其生长速度， 需每日对小球藻浓度进行测定。本教学实验采用的小 球藻细胞量测试方法有以下两种：（1）吸光度法：利 用藻细胞在某一波长处的光吸收值来测定细胞密度，本实验使用可见光分光光度计在540nm下测量小球藻 混合液的吸光度。（2）细胞计数法：将小球藻悬浊液混 合均匀，使用细胞计数板，又称血球计数板，在光学显 微镜下对小球藻细胞进行目测计数，并计算小球藻在悬浊液中的浓度。 根据每日小球藻细胞量的检测结果，可绘制其生长趋势图，观察总结其生长曲线，并分析特点。
2.小球藻的破碎。
将小球藻培养一个月后，小球藻 细胞数量可达到实验要求，此时可进行细胞破碎操 作。本教学实验采用超声波细胞破碎机对小球藻进行破碎。超声波法是实验室常见的破碎微生物细胞的技 术，在液体介质中，超声波造成的空化效应可在气泡周 围的液体中产生强大的机械剪切力，致使细胞破碎[9]。 超声破碎的功率与时间可根据实际情况进行设 定和改变。在适当条件下，小球藻的细胞壁和细胞膜会得到有效破碎。
3.小球藻中生物油脂的提取。
小球藻细胞破碎后， 细胞内的有机物，如脂类、多糖及蛋白质都会释放入 周围水溶液中，此时可进行生物油脂的提取。本实验 采取有机溶剂萃取法进行小球藻油脂的提取，具体方 法为：以体积比为1∶1的正己烷和乙酸乙酯混合有机溶剂对小球藻混合液进行液-液萃取，萃取后将有机相置于真空旋转蒸发器中，将有机溶剂全部挥发后， 所余物质即为小球藻油脂。将其称重，可计算出小球 藻的含油率（以提取物占小球藻干重的百分比计算）。 4.实验注意事项。本实验周期比较长，步骤较多，同时涉及到了环境生物技术中较多的知识点，对学生的基础实验技能有着较高的要求。在学习环境生物技 术实验之前，需要掌握的课程基础包括微生物学，有 机化学，生物化学，分析化学等。在实验过程中，学生需要分组合作，并在管理上实行组长负责制，教师应及时对其提供指导和支持，保证实验有序顺利进行。 为了提高学生的思考能力，应鼓励学生对实验中遇到 的问题进行独立自主的解决，并在课堂上进行讨论与交流。实验教学的最后一环是实验报告的书写，在这一环中，应要求学生严格按照实验报告模板进行书 写，翔实记载实验内容、实验现象、实验结果、并进行数据整理与分析，这也是对学生进行创新性培养的一 个重要环节。
