环境中常见的微生物类群-微生物形态的观察

藻类形态的观察教学目标知识目标1.蓝细菌的形态特征及生理生态特征；2.裸藻的形态特征；3.绿藻的形态特征；4.硅藻的形态特征；5.甲藻的形态特征；6.隐藻、金藻形态特征。能力目标1.会观察鉴别水体中的不同藻类；2.会利用藻类的指示特性判断水体污染或水处理运行状况；3.能根据指示生物对水处理效果或系统运行管控；4.能识别常见的藻类。素质目标1.有效利用、合理安排学习时间；2.勤于思考、学以致用；3.培养SQ4R学习习惯；4.培养严谨、规范的科学精神。内容引入藻类广泛分布于各类水体，单细胞藻类浮游于水中，称为浮游植物。给水工程中，藻类易造成滤池堵塞，使水产生异味或颜色；常使水体产生“水华”或“赤潮”；利用藻类处理废水，如氧化塘利用菌藻互生进行废水处理；藻类在水体自净过程中起着重要作用；水质生物监测中，作为指示生物可反映水污染程度。放大20倍的一滴海水：水中混杂着浮游生物，环状物为普通缝衣针的针鼻。一滴池塘水放大图，含藻类和有机物根据色素种类、个体形态、细胞结构和生殖方式等不同，将藻类分为：裸藻、绿藻、轮藻、金藻、黄藻、硅藻、甲藻、褐藻、红藻。教学内容隐藻门6金藻门7思考及作业8甲藻门5裸藻门2绿藻门3硅藻门4蓝细菌1蓝细菌的形态的观察主要内容隐藻门6金藻门7思考及作业8甲藻门5裸藻门2绿藻门3硅藻门4蓝细菌1蓝细菌13.蓝细菌的生态学意义蓝细菌又称蓝藻、蓝绿藻，是地球上最早产氧的生物，担负着地球大气从无氧到有氧的转变；有些蓝细菌是苔藓、蕨类等植物的共生生物，有些是地衣的一部分；蓝细菌广泛发布于自然界，具有对不良环境的高度抵抗力和普遍的固氮能力，是恶劣环境的“先锋生物”。1.1蓝细菌蓝细菌又称蓝藻、蓝绿藻，包括单细胞和丝状体两类：单细胞类呈球状、椭圆和杆状，常聚集成团并有共同的胶质层包裹。丝状体蓝细菌不分枝或假分枝，通常具有鞘的胶质外套。1.2蓝细菌的形态观察色球蓝细菌念珠蓝细菌颤蓝细菌腔球蓝细菌微囊蓝细菌微囊蓝细菌螺旋鱼腥铜绿微囊微囊蓝细菌鱼腥蓝细菌属鱼腥蓝细菌属鱼腥蓝细菌的异形孢项圈藻平裂蓝细菌平裂蓝细菌胶刺蓝细菌色球蓝细菌腔球藻属腔球藻属腔球藻属腔球藻属项圈藻胶刺蓝细菌属念珠藻

丝状的颤蓝细菌属（1）蓝细菌的细胞结构与G-相似，革兰氏染色阴性，能分泌粘胶物质，作滑行运动。（2）蓝细菌通过无性方式繁殖。单细胞类群以裂殖方式繁殖；丝状类群还能通过片段脱离母体后长成新个体，少数类群以释放成熟孢子的方式繁殖。2.特点1.3蓝细菌的形态特征：（3）蓝细菌能进行光合作用：蓝细菌的光合作用部分称类囊体，类囊体膜上含有叶绿素a、β-胡萝卜素、叶黄素及辅助色素—藻胆素。藻胆素在光合作用中起辅助色素的作用，是蓝细菌所特有。（4）有些蓝细菌的细胞分化发育成特殊代谢功能的异形细胞，异型胞在固氮作用中起重要作用。4.蓝细菌的危害危害：在温暖的富营养化的水体，蓝细菌大量繁殖，引起海潮为红色称“赤潮”，河面显示藻类颜色的称“水华”。威胁水生生物，破坏水生生态系统。1.4蓝细菌的生态特性主要内容隐藻门6金藻门7思考及作业8甲藻门5裸藻门2绿藻门3硅藻门4蓝细菌1裸藻门2微型藻类形态的观察裸藻多为单细胞，无细胞壁，有鞭毛能运动；绝大多数裸藻具有叶绿体。含光合色素的裸藻进行光合作用，即植物性营养；不含色素的裸藻营腐生性营养或全动物性营养；裸藻的繁殖为分裂繁殖；裸藻在构造和习性上兼有动物和植物的特性，被视为动物和植物的共同祖先。2.1裸藻门2.2裸藻的形态观察在有机物质丰富的沟、池或缓流,温暖季大量繁殖，常使水呈绿色。分裂生殖的裸藻环境条件不良时眼虫形成包囊过程裸藻的代表属有：扁裸藻属、囊裸藻属、柄裸藻属。裸藻主要生长在有机物丰富的静水或缓慢的流水中，对温度的适应范围广，在25℃繁殖最快，是水体富营养化的指示生物。扁裸藻囊裸藻属囊裸藻主要内容隐藻门6金藻门7思考及作业8甲藻门5裸藻门2绿藻门3硅藻门4蓝细菌1绿藻门3绿藻形体多样，有单细胞的个体、群体和丝状体；单细胞个体的绿藻具有2~4根顶生的等长的尾鞭型鞭毛；它们含有较多光合色素；繁殖方式：无性和有性繁殖；代表属有：衣藻属、小球藻属、盘藻属、实球藻属等。3.1绿藻1.衣藻3.2绿藻的形态观察2.团藻（多个细胞集合）3.鼓藻4.盘星藻：藻体呈齿状圆盘形，外层细胞缺刻处的细胞壁同时向外延伸成2个尖的角状突起；细胞间的连接紧密而有规则。对水质和水处理的影响：当其数量较多时，会使水体产生草味。10um1234561～3为幼体４个细胞排列的栅藻5.栅藻6.纤维藻藻体5～10个针形细胞交织构成。每个细胞的中央向两端渐细、直到两端尖锐。细胞壁较薄，表面光滑。色素体单个、片状、并且均匀地分布在整个细胞内。当其数量较多时，会使水体产生霉味。7.新月藻新月藻、硅藻和水棉(40倍)8.水绵⨉700绿藻在水体、土壤和树干等都能生长，水生绿藻有浮游型和固着型，寄生的引起植物病害；小球藻和栅藻富含蛋白质可供人食用和作动物饲料，有的可制藻胶；绿藻是藻类生理生化研究的材料；绿藻在水体自净中起净化和指示生物的作用。3.2绿藻的生态特征主要内容隐藻门6金藻门7思考及作业8甲藻门5裸藻门2绿藻门3硅藻门4蓝细菌1硅藻门4硅藻种类繁多，分布很广泛，有明显的区域种类，受气候、盐度和酸碱度的制约。硅藻种间个体差异大，小者3.5微米，大者300-600微米。有的种可作为土壤和水体盐度、腐殖质含量和酸碱度的指示生物。是水生动物的食料，硅藻对水体的生产力起重要作用。4.1硅藻硅藻中心硅藻羽纹硅藻圆形，辐射对称，壳面上的花纹自中央一点向四周呈辐射状排列，海产多。长形或舟形，花纹排列成两侧对称，表面有线纹、肋纹、纵裂缝（壳缝），壳面中央呈加厚状，称中央节，在两端称端节。4.2硅藻的形态观察纺锤形硅藻光学×1000SEM×1000红藻上的硅藻(100倍)硅藻的偏振光显微图硅藻坚固多孔细胞壁经亿万年的积累、变迁成为硅藻土。硅藻士可制造隔热、隔音、保温、过滤材料，制造填料、研磨材料、水玻璃、脱色剂，可作为催化剂载体。应用于涂料、油漆，可增加涂膜的耐磨性和抗划痕性，去湿、除臭、净化空气，有隔音、防水和隔热的特点。4.3硅藻的形态观察主要内容隐藻门6金藻门7思考及作业8甲藻门5裸藻门2绿藻门3硅藻门4蓝细菌1甲藻门55.1甲藻夜光藻属代表属有多甲藻属、角甲藻属和裸甲藻属。5.2甲藻的形态观察甲藻广泛分布在淡水、半咸水、海水中，多为单细胞的个体，呈三角形、球体、针形，前后或左右略扁，前、后端常有突出的角。多数有两条不等长、排列不对称的鞭毛为运动胞器。多数有细胞壁，少数为裸型；细胞核大，有核仁和核内体。细胞质中有大液泡，有的有眼点。含叶绿素a、c，β－胡萝卜素、硅甲黄素、甲藻黄素等，藻体呈棕黄色或黄绿色，偶尔红色。营养型为植物性营养，少数腐生或寄生。甲藻繁殖为裂殖，也有产游动孢子的或不动孢子的。多甲藻属多甲藻属薄甲藻角甲藻属夜光藻属沟鞭藻多数甲藻在适宜的光照和水温条件下，短期内大量繁殖，造成海洋“赤潮”。水中含腐殖质酸时，常有甲藻存在。甲藻死后沉在海底，是成油地层中的主要化石。沟鞭藻5.3甲藻的生态特性夜光藻游动孢子主要内容隐藻门6金藻门7思考及作业8甲藻门5裸藻门2绿藻门3硅藻门4蓝细菌1隐藻门66.1隐藻藻体呈卵圆形，腹部较为平直，背部明显隆起；前端有一个明显凹陷的口沟和两条等长的鞭毛；藻体呈橄榄色；细胞壁非常薄，藻体一旦死后，细胞壁就会很快溶解破裂，细胞质随之流出；在有机物丰富的富营养化水体中；当其数量较多时，会使水体产生鱼腥味。6.2隐藻的形态特征观察不同视角和不同生长阶段观察到的隐藻形态主要内容隐藻门6金藻门7思考及作业8甲藻门5裸藻门2绿藻门3硅藻门4蓝细菌1金藻门7主要分布在温度较低的清澈淡水中；藻体为单细胞或集成群体，浮游或附着；多具一或二根顶生的鞭毛；光合作用色素有叶绿素a、β-胡萝卜素和叶黄素，藻体呈现黄绿色、黄色和金黄色等；繁殖方法有断裂、分裂及孢子繁殖(无鞭毛的种类)。7.1金藻7.2金藻的形态特征观察钟罩藻属钟罩虫藻类的作用藻类是自然界中有机物和氧气的重要来源；藻类维持生态平衡；藻类在水处理中的应用：氧化塘藻类供细菌氧气；细菌降解有机质供藻类无机营养小结蓝细菌形态观察微型藻类的形态观察原生动物和微型后生物

形态的观察教学目标知识目标1.水环境中鞭毛纲、肉足纲、纤毛虫、吸管虫中的主要种类及其形态特征、生理生态特征；2.轮虫、线虫、环节动物及甲壳类的主要种类及其形态特征、生理生态特征。能力目标1.会熟练操作显微镜观察鉴别水体中的原生动物；2.会利用原生动物判断水污染或水处理运行状况；3.能根据指示生物对水处理效果或系统运行管控；4.能识别常见的原生动物。素质目标1.有效利用、合理安排学习时间；2.勤于练习、学以致用；3.培养SQ4R学习习惯；4.培养严谨、规范的科学精神。水环境下不同微生物体的复杂群落池水中的藻类和原生动物群落教学内容轮虫5环节动物7鞭毛虫1纤毛虫3吸管虫4线虫6肉足虫2浮游甲壳动物8原生动物形态的观察鞭毛纲1主要内容肉足虫2纤毛虫3吸管虫4轮虫5环节动物7线虫6浮游甲壳动物8鞭毛虫11.1植物性鞭毛虫的形态观察形态：具有一根或一根以上的鞭毛；鞭毛长度大致与其体长相等或稍长，是运动器官；夜光虫眼虫植物性鞭毛虫形态：原生动物中最小，长11~22um，宽5~10um。生活在腐化有机物较多的水体内，常见的有波豆虫和滴虫等。波豆虫滴虫1.2动物性鞭毛虫的形态观察袋鞭虫异鞭虫利什曼原虫滴虫蓝氏贾第鞭毛虫主要内容肉足纲2纤毛虫3吸管虫4肉足虫2鞭毛虫1轮虫5环节动物7线虫6浮游甲壳动物8大小：20～50um大多无固定形状，由细胞质不定向的流动而呈现千姿百态，少数种类为球形。细胞质可伸缩变动而形成伪足，是运动和摄食的胞器。2.1变形虫的形态观察可以任意改变形状的肉足类为根足变形虫，一般就叫做变形虫。还有一些体形不变的肉足类、呈球形，它的伪足呈针状，如辐射变形虫和太阳虫。大量出现时预示出水水质差；或活性污泥驯化初期（游离细菌大量出现后）。正在捕食纤毛虫2.2螺足虫的形态观察放大400倍的桥弯藻与螺足虫螺足虫表壳虫体形如表壳，壳由细胞本体分泌而成，为黄褐色，其上有花纹。壳口向下，指状伪足由壳口伸出进行运动。2.3表壳虫的形态观察砂壳虫的壳是由分泌的胶质物混合以自然界中的小砂粒构成的，指状伪足由壳口伸出。它们的身体周围伸出很多细胞质连在壳的内部，之间空隙充满气体，因此经常漂浮在水中，成为浮游生物的组成部分。2.4砂壳虫的形态观察2.5鳞壳虫的形态观察主要内容轮虫5环节动物7鞭毛虫1纤毛虫3吸管虫4线虫6肉足虫2浮游甲壳动物8纤毛虫3代表性的纤毛虫已发现的种类有6000种，远超过肉足类和鞭毛类；纤毛虫表面或部分表面具有纤毛，是行动、摄食工具；纤毛虫是原生动物中构造最复杂的，不仅有比较明显的胞口，还有口围、口前庭和胞咽等司吞食和消化的细胞器官；纤毛虫喜吃游离细菌及有机颗粒，与废水生物处理的关系最为密切；根据运动情况可分为游泳型、匍匐型、固着型和吸管虫四种。如草履虫，豆形虫、肾形虫、漫游虫等。在活性污泥中以草履虫居多，每逢净化程度较差时就会大量出现，常被作为水质净化的指示生物。3.1游泳型纤毛虫的形态观察1.草履虫2.喇叭虫旋口虫四膜虫斜管虫漫游虫四膜虫赭纤虫鼬虫属在污泥絮体上爬行或游动，常见为楯纤虫、尖毛虫、棘尾虫、游仆虫。游仆虫3.2匍匐型纤毛虫的形态观察栉毛虫棘尾虫棘尾虫弹跳虫固着型纤毛虫个体或群生相连，固着在活性污泥上，以个体形式生存的为钟虫；群体型的有缩虫、累枝虫、盖虫。钟虫缩虫累枝虫3.3固着型纤毛虫的形态观察1.钟虫纤毛摆动时使水形成旋涡，把水中的细菌、有机颗粒引进胞口。食物在体内形成食物泡被消化和吸收后，残渣和水分渗入较大的伸缩泡。伸缩泡逐渐胀大，到一定程度即收缩，把泡内废物排出体外。伸缩泡只有一个，而食物泡的个数则随钟虫活力的旺盛程度而增减。常见的单个个体的钟虫类有领钟虫、小口钟虫、沟钟虫。小口钟虫纤毛虫靠尾柄附着在其它物质(如活性污泥、生物滤池的生物膜)上；当环境不良时，柄消失，固着型钟虫成为游动性的。小口钟虫在各类废水处理中出现频率最大，数量也最多。2.固着型纤毛虫群体型生物有缩虫、盖虫、累枝虫三种。缩虫固着型纤毛虫可降低水中游离细菌的数量，降低水的浊度；固着虫纤毛虫大量出现，预示出水水质好，污泥驯化佳。主要内容轮虫5环节动物7鞭毛虫1纤毛虫3吸管虫4线虫6肉足虫2浮游甲壳动物8吸管虫4幼虫有纤毛，成虫纤毛消失，长出长短不一的吸管，末端有一根柄固着生活，以其他原生动物为食。用吸管吸住微小动物，释放毒素将其麻醉，继而融化其细胞膜，吸其体液。吸管虫多在污染较重的水体中，可作为废水处理效果正常的指示生物。原生动物都是单细胞动物，体小，是完整的有机体，以各种细胞器完成各种生活机能。以鞭毛、纤毛或伪足来完成运动。营养：有光合、吞噬和渗透营养3种。主要通过体表进行呼吸、排泄。体形结构多样化：有的身体裸露，有的分泌有保护性的外壳，或体内有骨骼。净化作用:促进污泥絮凝；吞噬游离细菌；吞噬有机颗粒；指示生物:通过不同种类组成、各生物数量变化及生物代谢状况；教学内容轮虫5环节动物7鞭毛虫1纤毛虫3吸管虫4线虫6肉足虫2浮游甲壳动物8微型后生动物形态的观察微型后生动物后——（单细胞生物）后出现，也称多细胞动物；在水处理工作中常见的后生动物主要是多细胞的无脊椎动物，包括轮虫、甲壳类动物和昆虫幼虫等。主要内容轮虫5环节动物7鞭毛纲1纤毛虫3吸管虫4线虫6肉足纲2浮游甲壳动物8轮虫51.轮虫的构造其身体前端有一个头冠，头冠上有如旋转的轮盘纤毛环。纤毛环经常摆动，将细菌和有机颗粒等引入口部，纤毛环既是进食工具，又是运动工具。多数在500um左右，身体分头部、躯干和尾部。头部有轮盘，躯干呈圆筒形，背腹扁宽，具刺或棘，外面有透明的角质甲膜，尾部末端有分叉的趾，内有腺体分泌的粘液，以固着在其他物体上。2.目前发现的轮虫有252种，活性污泥中常见的轮虫有转轮虫、玫瑰旋轮虫等。玫瑰旋轮虫转轮虫玫瑰旋轮虫轮虫在残骸中觅食放大400倍的轮虫轮虫占废水中的生物总数的5％左右，在低负荷时占优势500～1000个/mL。以细菌、小的原生动物和有机颗粒等为食物，在废水的生物处理中有一定的净化作用。活性污泥中出现轮虫，说明处理效果良好，但数量过多会破坏污泥的结构，使污泥松散而上浮。3.轮虫的指示作用主要内容轮虫5环节动物7鞭毛纲1纤毛虫3吸管虫4线虫6肉足纲2浮游甲壳动物8线虫61.线虫的特征长形，形体微小。前端口上有感觉器官，体内有神经系统，消化道为直管；线虫的营养类型有三种：腐食性、植食性和肉食性；自由生活的线虫体两侧的纵肌交替收缩，作蛇形状的拱曲运动。卵生生殖。线虫是污水净化程度差的指示生物。2.线虫的形态观察主要内容轮虫5环节动物7鞭毛纲1纤毛虫3吸管虫4线虫6肉足纲2浮游甲壳动物8环节动物7红斑顠体虫身体细长分节，每节两侧长有刚毛，靠刚毛爬行运动前叶腹面有纤毛，是捕食器官，营杂食性，主要食污泥中有机碎片和细菌。颤蚯蚓与陆地上的蚯蚓从体态和习性上都十分相似，他们也是环节动物，栖息于水底污泥中；颤蚓和水丝蚓为河流、湖泊底泥污染的指示生物。颤蚯蚓（2～4mm)主要内容轮虫5环节动物7鞭毛纲1纤毛虫3吸管虫4线虫6肉足纲