- 探究培养液中酵母菌种群数量变化 - 实验应注意的几个问题-

1、“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验应注意的几个问题张昊(江苏省涟水县郑梁梅高级中学223400摘要本文对“探究培养液中酵母菌种群数量变化”实验中的几个细节作了阐释,这些细节对实验成功起着关键作用。关键词酵母菌种群数量菌体计数高中生物学实验“探究培养液中酵母菌种群数量变化”,在相关版本的教材中,只作了基本的原则性指导,对一些操作过程的细节,没有作详细说明,而这些细节都是实验成功的关键所在,因此在指导学生完成探究实验过程中,应特别注意对下列几个问题的细化指导。1选择并确定具体细化的实验课题影响酵母菌种群数量变化的因素很多,如随时间、氧气浓度、pH、温度、营养等变化,教师应指导学生根据个人兴趣和

2、实验条件,细化出是哪一个因素影响着酵母菌种群数量的变化,课题具体名称的表述中,要反映自变量(如时间、氧气、pH等和因变量(酵母菌种群数量之间的关系,自变量必需可控制,因变量必需可测量,如“探究培养液中酵母菌种群数量随时间的变化”,“探究培养液中酵母菌种群数量与氧气浓度的关系”,“探究培养液中酵母菌种群数量与pH变化的关系”等,目前不同版本教材中都是以“探究培养液中酵母菌种群数量随时间的变化”为示例。课题细化后,才能使整个探究实验目标明确,有的放矢地展开探究活动。2正确使用血球计数板对酵母菌种群数量进行计数对酵母菌数量的计数,是本实验的重点和难点,根据中学实验条件,用显微镜直接计数法相对容易,并

3、且直观快速,属于抽样检测,只要指导学生掌握血球计数板的正确使用便可。21血球计数板的构造简介血球计数板是一种厚的特制载玻片(图1,上面被四条纵槽分成三个平台。中间的平台又被一短的横槽隔成两半,每边的平台上刻有1个方格网,每个方格网内有9个大方格(图2,中间的大方格即为计数室,微生物的计数在计数室中进行 。图1血球计数板的构造(一 图2血球计数板的构造(二计数室的刻度一般有两种规格,一种是一个大方格分成25个中方格,而每个中方格又分成16檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲个小方模式为:自变量的作用。实验原理:在一定浓度范围内,生长素类似物

4、对生根的促进作用随着浓度的升高而增大,在最适浓度时促进作用达到最大,超过最适浓度,生长素类似物对生根的促进作用随着浓度的升高而减小。24模拟类实验的原理书写此类实验的原理看似简单,其实不好写,其原理模式:自变量与因变量的模拟关系。例8:细胞大小与物质运输的关系。实验原理为:在相同时间内,物质扩散进细胞的体积与细胞的总体积之比可以反映细胞的物质运输的效率;NaOH在大小不同的琼脂块内扩散速率相同;细胞体积越大,其相对表面积越小,细胞的物质运输的效率就越低。25调查类实验的原理书写此类实验的原理难度在于范围确定和程度分析,与调查目的关系较大,其原理模式:计算公式+结果分析。例9:调查人群中的遗传病

5、。其实验原理为:某种遗传病的发病率=某种遗传病的患病人数某种遗传病的被调查人数100%。若发病率较大,且代代遗传,则为显性遗传病;若发病率低,且隔代遗传,则为隐性遗传病。?格(图2。另一种是一个大方格分成16个中方格,每个中方格又分为25个小方格(图3;无论是哪种规格的计数板,每一个大方格中的小方格数都是相同的,即1625=400个小方格。 图3计数室22酵母菌的计数和总菌数计算式的总结计数室盖上盖玻片后,载玻片与盖玻片之间的高度为01mm ,每一个大方格边长有的是lmm ,有的是2mm ,以常见的边长为lmm 为例,则每一大方格的面积为lmm 2,所以计数室的容积为01mm 3。计数时,往往

6、先数出五个中方格的总菌数,接着求得每个中方格的平均值,再乘上16或25,就得出一个大方格中的总菌数,然后再换算出整个菌液中的总菌数。下面以一个大方格分成25个中方格,大方格边长为lmm 计数板为例,假设1mL 菌液被稀释N 倍,五个中方格的总菌数为M 个,则每个容积01mm 3的大方格中酵母菌数为(M /525N ,因1mL =1cm 3=1000mm 3,所以1mL 菌液中总菌数为(M /525N (1000/01=50000MN (个。若计数板大方格是分成16个中方格,其它条件与上例相同,则1mL 菌液中总菌数为(M /516N (1000/01=32000MN (个。23正确向计数室添加

7、样品向计数室加样品时,不是将菌液直接滴入计数室,而是先将计数室盖上盖玻片,用无菌细滴管沿盖玻片边缘滴入少量菌液,菌液自行沿边缘缝隙渗入计数室。计数室要充满菌液,不能存有气泡。24特殊情形的计数方法如果小方格内酵母菌数量过多,难以计数,就要对菌液进行适当稀释后再计数。一般样品稀释后适宜范围是5 10个菌体/每小格。根据需稀释的倍数,精确算出应加入的无菌水量,如lmL 菌液欲稀释100倍,则需向lmL 菌液中加入99mL 无菌水,而不是加入100mL 无菌水。对位于方格边界线上的菌体计数时,是将相邻两边上的菌体数计入菌体总数中,一般习惯是计上边线和左边线上的菌体数。对正处于出芽生殖的酵母菌,若芽体

8、达到母体的一半时,视为2个菌体计数。25正确清洗血球计数板血球计数板使用结束后,应用清水浸泡、冲洗,不能用刷子等硬物洗刷,自然晾干或吹风机吹干后,镜检每个小格中是否存有污物、残菌,如不清洁,需重新清洗直至洁净。3注意活菌数和总菌数对实验结果的不同影响培养液中酵母菌不断进行着产生、生长、衰老、死亡的过程,直接对菌体计数中,包含了活菌和死菌的总数。但该探究实验的目标是探究“酵母菌种群数量变化”,理应为培养液中活菌体的数量变化,抽样检测得到的总菌数,与应统计活菌数的实验结果误差会很大,所以必需回到本实验的目标上来,设法检测并计数培养液中活菌体的数量变化。人教版教材中没有提出活菌和死菌的分开计数问题,

9、易理解成用总的菌体数作计数结果;苏教版教材中虽建议用台盼蓝染液染色,但没有说明这是对活菌(无色和死菌(蓝色的区分,并且是将染液直接滴在血球计数板上,菌液浓度改变,无法对实验结果精确计算。正确的做法应是另外制作装片,通过染色对活菌和死菌加以区分,算出两者比例,进一步换算出总菌体数中的活菌数。由于台盼蓝染液配制相对复杂,且台盼蓝有一定致癌性,建议用吕氏碱性美蓝(亚甲蓝染液对酵母菌染色,美蓝是无毒性染料,碱性条件下,染料带正电荷的离子与表面带负电荷的酵母菌结合,使菌体着色,酵母菌的代谢作用能使美蓝从蓝色的氧化型还原为无色的还原型,因此,活的酵母细胞呈无色,死的或代谢衰弱的酵母细胞呈蓝色。该染液配制的

10、方法是:取06g 美蓝溶入30mL95%酒精成A 液,取001gKOH 加入100mL 蒸馏水中配成B 液,将A 液和B 液混匀即可。用吕氏碱性美蓝染液对酵母菌染色制成装片,3min 后显微观察,取不同视野,计算出每个视野中无色活菌数占该视野中菌体总数的比例,进一步算出数个视野中无色活菌所占比例的平均值,将血球计数板计数后算出的菌体总数乘上活菌所占比例的平均值,所得结果就是培养液中活菌的总数。4绘制种群数量变化曲线时,科学处理好高值数据本实验的结果要求用曲线图表示出来,纵坐标表示的是酵母菌的数量(因变量,培养一段时间后,培养液中酵母菌的数量巨大,无法直接在纵坐标上用具体数值标出,可对全部测得数

11、据取其底为10的对数,进行压缩处理,如酵母菌原始数据是58107,处理后数据是lg58107=776,纵坐标上取其对数值776即可,这样既有利于绘出有变化规律的曲线,又不影响数值之间的大小关系。5保证实验器皿、用具、试剂的无菌化要求“尿的形成和排出”的教学设计薛桂华(山东省胶南市灵山卫中学266427摘要采用情境导入、视频展示、自主学习、合作探究、分析比较等方式,培养学生合作交流、实际应用的能力,指导学生关注生活,养成良好的卫生习惯。关键词尿的形成与排出合作探究教学设计1教材分析本节内容是人教版生物学七年级下册第四单元第五章“人体内废物的排出”中的第一节,是在学生学习了人体的营养、消化、体内物

12、质的运输之后,针对人体内废物如何排出而安排的,与前面所学知识联系紧密。教材首先联系学生的生活,通过观察与思考,让学生了解泌尿系统的组成,再安排学生观看视频片断、进行资料分析,理解尿的形成,解决生活中的实际问题,并为以后的学习奠定基础,起到了承上启下的作用。在内容的选择和安排上,着力从学生的生活实际出发,将基础知识与生活实际密切结合起来,面向全体学生,根据学生学习规律,精心设计学习提纲。对于本节内容的重点如肾脏的结构和尿液形成的过程、难点如肾单位的结构与尿液形成的关系及尿液形成过程中的物质变化比较抽象,学生难以理解,通过多媒体课件,将课本上抽象的知识转化为学生易于接受的知识,这样激发学生的好奇心

13、和求知欲,有利于调动学生的学习积极性。同时,所学内容贴近学生的生活,充分利用学生的生活经验和已有知识,也是解决难点的有效方法。这正反映了新的教学理念更多地关注学生的生活经验,指导学生的生活。2教学目标21知识目标描述人体泌尿系统的组成;概述尿液的形成和排出过程;泌尿系统的卫生知识。22能力目标通过资料培养学生的观察能力、语言表达能力及小组合作分析问题、解决问题的能力檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲檲。要防止杂菌污染给实验结果带来影响。每次抽样检测用到的蒸馏水、玻璃器皿、滴管等要事先经无菌化处理,血球计数板、载玻片、盖玻片等必需保持洁净。每次取样观察要规范,实验用过的器材要清洗干净,需

14、灭菌的器具则一定要灭菌。6提高计数结果准确性的措施为保证实验结果的准确性,除按上述要求操作外,每次取样时,培养液需振荡摇匀后再取样。每次用血球计数板上2个计数室同时计数,取其平均数。要重复测定,取几次平均值。这些措施使抽测结果更有代表性。?23情感目标通过学习使学生形成良好的卫生习惯,树立健康意识。3教学重点、难点肾脏的结构;尿液形成的过程是本节的重点。肾单位的结构与尿液形成的关系;尿液形成过程中的物质变化是本节的难点。4教学过程课前,教师搜集相关图片,准备相关素材制作多媒体课件;学生利用网络、书刊、杂志等信息载体了解有关泌尿系统的知识。41创设情境,导入新课出示CAI课件中的视频片断“你知道

15、吗?”用身边的生活事例“我们每天都要排尿。喝水多的时候排尿多,喝水少的时候排尿少”导入话题,激发学生情感,创设课堂气氛,引出课题。在播放之前要求学生思考:一个人只要是活着,每天都会产生哪些废物?以什么形式排出?通过提问,让学生带着问题、疑惑进入对新知识的学习。播放完后教师引导学生积极思考并回答:二氧化碳、水、无机盐、尿素、食物残渣等。利用学生身边的生活事例,使本节课一开始就与学生的生活实际紧密结合起来,激发了学生的学习兴趣,突出生物学科与生活紧密联系的特点。42知识积累根据教学内容将教学过程分为知识积累、知识运用、知识拓展三个层次,层层递进。同时在方法上着重突出“主动、探究、合作”的学习方式,通过自主学习、合作交流、分析讨论等手段,引导学生自主地投入学习。将知识积累分为三个板块:(1板块一:泌尿系统的组成。先引导学生观察纵剖肾脏,并结合肾脏结构模