学习手册霉菌形态观察.docx
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学习手册霉菌形态观察
学习手册
《子情境:
微生物形态观察-霉菌形态观察》
引导文-单元设计-技能考核标准-实训指导书
子情境:
引导文
霉菌形态观察
阅读材料
材料一:
关于霉菌
霉菌是形成分枝菌丝的真菌的统称。
不是分类学的名词,在分类上属于真菌门的各个亚门。
构成霉菌体的基本单位称为菌丝,呈长管状,宽度2~10微米,可不断自前端生长并分枝。
无隔或有隔,具1至多个细胞核。
细胞壁分为三层:
外层无定形的β葡聚糖(87nm);中层是糖蛋白,蛋白质网中间填充葡聚糖(49nm);内层是几丁质微纤维,夹杂无定形蛋白质(20nm)。
在固体基质上生长时,部分菌丝深入基质吸收养料,称为基质菌丝或营养菌丝;向空中伸展的称气生菌丝,可进一步发育为繁殖菌丝,产生孢子。
大量菌丝交织成绒毛状、絮状或网状等,称为菌丝体。
菌丝体常呈白色、褐色、灰色,或呈鲜艳的颜色(菌落为白色毛状的是毛霉,绿色的为青霉,黄色的为黄曲霉),有的可产生色素使基质着色。
霉菌繁殖迅速,常造成食品、用具大量霉腐变质,但许多有益种类已被广泛应用,是人类实践活动中最早利用和认识的一类微生物。
霉菌是丝状真菌的俗称,意即“发霉的真菌”,它们往往能形成分枝繁茂的菌丝体,但又不象蘑菇那样产生大型的子实体。
在潮湿温暖的地方,很多物品上长出一些。
肉眼可见的绒毛状、絮状或蛛网状的菌落,那就是霉菌。
其细胞壁主要成分为几丁质,注意与链霉菌(放线菌)区分
霉菌菌落的特征:
A、形态较大,质地疏松,外观干燥,不透明,呈现或松或紧的形状。
B、菌落和培养基间的连接紧密,不易挑取,菌落正面与反面的颜色、构造,以及边缘与中心的颜色、构造常不一致。
C、霉菌的菌丝有营养菌丝和气生菌丝的分化,而气生菌丝没有毛细管水,故它们的菌落必然与细菌或酵母菌的不同,较接近放线菌。
霉菌的菌丝。
构成霉菌营养体的基本单位是菌丝。
菌丝是一种管状的细丝,把它放在显微镜下观察,很像一根透明胶管,它的直径一般为3~10微米,比细菌和放线菌的细胞约粗几倍到几十倍。
菌丝可伸长并产生分枝,许多分枝的菌丝相互交织在一起,就叫菌丝体。
根据菌丝中是否存在隔膜,可把霉菌菌丝分成两种类型:
无隔膜菌丝和有隔膜菌丝。
无隔膜菌丝中无隔膜,整团菌丝体就是一个单细胞,其中含有多个细胞核。
这是低等真菌所具有的菌丝类型。
有隔膜菌丝中有隔膜,被隔膜隔开的一段菌丝就是一个细胞,菌丝体由很多个细胞组成,每个细胞内有1个或多个细胞核。
在隔膜上有1至多个小孔,使细胞之间的细胞质和营养物质可以相互沟通。
这是高等真菌所具有的菌丝类型。
霉菌
为适应不同的环境条件和更有效地摄取营养满足生长发育的需要,许多霉菌的菌丝可以分化成一些特殊的形态和组织,这种特化的形态称为菌丝变态。
生长在固体培养基上的霉菌菌丝可分为三部分:
①营养菌丝:
深入的培养基内,吸收营养物质的菌丝;
②气生菌丝:
营养菌丝向空中生长的菌丝;
③繁殖菌丝:
部分气生菌丝发育到一定阶段,分化为繁殖菌丝,产生孢子。
吸器。
由专性寄生霉菌如锈菌、霜霉菌和白粉菌等产生的菌丝变态,它们是从菌丝上产生出来的旁枝,侵入细胞内分化成根状、指状、球状和佛手状等,用以吸收寄主细胞内的养料。
假根。
根霉属霉菌的菌丝与营养基质接触处分化出的根状结构,有固着和吸收养料的功能。
菌网和菌环。
某些捕食性霉菌的菌丝变态成环状或网状,用于捕捉其它小生物如线虫、草履虫等。
菌核。
大量菌丝集聚成的紧密组织,是一种休眠体,可抵抗不良的环境条件。
其外层组织坚硬,颜色较深;内层疏松,大多呈白色。
如药用的茯苓、麦角都是菌核。
子实体。
是由大量气生菌丝体特化而成,子实体是指在里面或上面可产生孢子的、有一定形状的任何构造。
例如有三类能产有性孢子的结构复杂的子实体,分别称为闭囊壳、子囊壳和子囊盘。
由于霉菌的菌丝较粗而长,因而霉菌的菌落较大,有的霉菌的菌丝蔓延,没有局限性,其菌落可扩展到整个培养皿,有的种则有一定的局限性,直径1~2厘米或更小。
菌落质地一般比放线菌疏松,外观干燥,不透明,呈现或紧或松的蛛网状、绒毛状或棉絮状;菌落与培养基的连接紧密,不易挑取;菌落正反面的颜色和边缘与中心的颜色常不一致。
材料一:
关于繁殖
霉菌有着极强的繁殖能力,而且繁殖方式也是多种多样的。
虽然霉菌菌丝体上任一片段在适宜条件下都能发展成新个体,但在自然界中,霉菌主要依靠产生形形色色的无性或有性孢子进行繁殖。
孢子有点像植物的种子,不过数量特别多,特别小。
霉菌的无性孢子直接由生殖菌丝的分化而形成,常见的有节孢子、厚垣孢子、孢囊孢子和分生孢子。
孢子囊孢子:
生在孢子囊内的孢子,是一种内生孢子。
无隔菌丝的霉菌(如毛霉、根霉)主要形成孢子囊孢子。
分生孢子:
由菌丝顶端或分身孢子梗特化而成,是一种外生孢子。
有隔菌丝的霉菌(如青霉、曲霉)主要形成分身孢子。
节孢子:
由菌丝断裂而成(如白地霉)。
厚垣孢子:
通常菌丝中间细胞变大,原生质浓缩,壁变厚而成(如总状毛霉)。
霉菌的有性繁殖过程包括质配、核配、减数分裂三个过程,常见的有性孢子卵孢子、接合孢子、子囊孢子、担孢子。
质配:
是指两个性别不同的单倍体性细胞或菌丝经接触、结合后,细胞质发生融合。
核配:
即核融合,产生二倍体的结合子核。
减数分裂:
核配后经减数分裂,核中染色体数又由二倍体恢复到单倍体。
接合孢子:
两个配子囊经结合,然后经质配、核配后发育形成接合孢子。
接合孢子的形成分为两种类型:
(1)异宗配合:
由两种不同性菌系的菌丝结合而成;
(2)同宗配合:
可由同一菌丝结合而成。
结合孢子萌发时壁破裂,长出芽管,其上形成芽孢子囊。
接合孢子的减数分裂过程发生在萌发之前或更多在萌发过程。
子囊孢子:
在同一菌丝或相邻两菌丝上两个不同性别细胞结合,形成造囊丝。
经质配、核配和减数分裂形成子囊,内生2~8个子孢子囊。
许多聚集在一起的子囊被周围菌丝包裹成子囊果,子囊果有三种类型:
1)完全封闭称闭囊;2)中间有孔称子囊壳;3)成盘状称子囊盘。
卵孢子:
由两个大小不同的配子囊结合而成。
小配子囊称精子器,大配子囊称藏卵器。
当结合时,精子器中的原生质和核进入藏卵器,并与藏卵器中的卵球配合,以后卵球生出外壁,发育成为卵孢子。
霉菌的孢子具有小、轻、干、多,以及形态色泽各异、休眠期长和抗逆性强等特点,每个个体所产生的孢子数,经常是成千上万的,有时竟达几百亿、几千亿甚至更多。
这些特点有助于霉菌在自然界中随处散播和繁殖。
对人类的实践来说,孢子的这些特点有利于接种、扩大培养、菌种选育、保藏和鉴定等工作,对人类的不利之处则是易于造成污染、霉变和易于传播动植物的霉菌病害。
一、菌丝不分隔霉菌:
孢子囊孢子、厚膜孢子。
二、菌丝分隔霉菌:
分生孢子、裂生孢子。
三、霉菌繁殖:
1、无性繁殖:
孢子囊孢子。
分生孢子;
裂生孢子;
厚膜孢子;
2、无性繁殖:
接合孢子。
子囊孢子(2-8个)
材料三:
霉菌的形态观察:
1、原理
霉菌的菌丝体由基内菌丝、气生菌丝和繁殖菌丝组成,其菌丝比细菌及放线菌粗几倍到几十倍。
可以采用载玻片培养观察法来观察,通过无菌操作将薄层培养基琼脂置于载玻片上,接种后盖上盖玻片培养,使菌丝体在盖玻片和载玻片之间的培养基中生长,将培养物直接置于显微镜下可观察到霉菌自然生长状态并可连续观察不同时期发育期的菌体结构特征的变化。
对霉菌也可以用乳酸石炭酸棉蓝染液进行染色,石炭酸可以杀死菌体及孢子并可以防腐,乳酸可以保持菌体不变形,棉蓝使菌体着色。
同时,这种霉菌制片不易干燥,能防止孢子飞散,用树胶封固后可制成永久标本长期保存。
2、材料和用具
产黄青霉(Penicfilliumchrysogenum)、黑曲霉(Aspergillusniger)、黑根霉(Rhizopusnigrians)、总状毛霉(Mucorracemosus)等斜面菌种。
半固体PDA培养基、乳酸苯酚固定液、棉蓝染色液、20%甘油;透明胶带、剪刀、培养皿、载玻片、口形玻棒搁架、盖玻片、圆形滤纸片、细口滴管、镊子、显微镜、接种环。
三、操作步骤
(一)霉菌的载玻片湿室培养
1、配制培养基
根据原料用量配置土豆培养基。
配制时,先急火煮沸,在温火加热20min,若有浑浊出现,则需过滤,然后定容。
包扎土豆培养基,甘油等其他用品。
灭菌后取出备用。
2、培养小室准备及灭菌
在培养皿底部铺一张略小于皿底的圆形滤纸片,滤纸片上依次放上“U”形载玻片搁架、载玻片、盖玻片(四片),盖上皿盖,牛皮纸包扎,于121℃灭菌30min烘干备用;
3、琼脂薄片的制作
1 将稍微冷却的培养基,倒在培养皿中,做成薄平板。
培养基应该要倒得薄而均匀。
注意无菌操作。
2 用解剖刀将琼脂薄平板切成边长不大于1cm的琼脂薄片
3 用解剖刀将琼脂薄片移至小室载玻片上(一个载玻片上方两块薄片)
4、接种
用接种环挑取少量待观察的霉菌孢子(霉菌菌种的表面轻轻刮取即可),接种于固体培养基边缘,以便于霉菌生长。
接种时只要将带菌的接种环在载玻片上轻轻碰几下即可。
接种量要少,以免培养后菌丝过于稠密而影响观察。
5、加盖玻片
用无菌镊子将皿内的盖玻片盖在琼脂薄层上,用镊子轻压盖玻片,使盖玻片和载玻片之间的距离相当接近,但不能压扁。
盖玻片不能紧贴载玻片,要彼此留有小缝隙,一是为了通气,二是使各部分结构平行排列,易于观察。
6、倒保湿剂
每皿倒大约3mL20%的无菌甘油,使皿内的滤纸完全润湿,以保持皿内湿度,皿盖上注明菌名、组别和接种日期。
此为制成的载玻片湿室,置28℃恒温培养3~5d。
(2)黑根霉假根的培养
将融化的PDA培养基,冷却至50℃倒入无菌平皿,其量约为平皿高度的l/2。
冷凝后,用接种环沾取根霉孢子,在平板表面划线接种。
然后将平皿倒置,在皿盖内放一无菌载玻片,于28℃培养2~3d后,可见根霉的气生菌丝倒挂成胡须状,有许多菌丝与载玻片接触,并在载玻片上分化出假根和匍匐菌丝等结构(图13—1)。
(三)镜检观察
1、湿室培养霉菌镜检载玻片从培养16~20h开始,通过连续观察,可了解孢子的萌发、菌丝体的生长分化和子实体的形成过程。
将湿室内的载玻片取出,直接置于低倍镜和高倍镜下观察曲霉、青霉、毛霉、根霉等霉菌的形态,重点观察菌丝是否分隔,曲霉和青霉的分生孢子形成特点,曲霉的足细胞,根霉和毛霉的孢子囊和孢囊孢子。
绘图。
2、粘片观察取一滴棉蓝染色液置于载玻片中央,取一段透明胶带,打开霉菌平板培养物,粘取菌体,粘面朝下,放在染液上。
镜检。
3、假根观察将培养根霉假根的平皿打开,取出皿盖内的载玻片标本,在附着菌丝体的一面盖上盖玻片,置显微镜下观察。
只要用低倍镜就能观察到假根及从根节上分化出的孢子囊梗、孢子囊、孢囊孢子和两个假根间的匍匐菌丝,观察时注意调节焦距以看清各种构造。
4、制成永久装片把观察到霉菌形态较清晰,完整的片子,制成标本作较长期保存。
制备方法是,轻轻揭去盖玻片,如果载玻片上有琼脂,仔细挑去,然后滴加少量乳酸苯酚固定液,盖上清洁盖玻片,在盖玻片四周滴加树胶封固。
四、注意事项
载玻片湿室培养时,盖玻片不能紧贴载玻片,要彼此有极小缝隙,一是为了通气;二是使各部分结构平行排列,易于观察。
五、实验报告
(一)绘制镜检形态图
1.毛霉和根霉形态图,示各部。
2.青霉和曲霉形态图,示各部
(二)载玻片观察记录
各菌种的载玻片标本观察结果:
菌种菌丝体
(气生菌丝、营养菌丝的粗细、色泽、菌丝有隔或无隔等)无性孢子特征(孢子梗的分化特征,孢子着生特征等)其他特征结构
(有无假根、足细胞匍匐菌丝、囊轴等)
微生物形态观察-霉菌的形态观察
学习情境设计方案
学习领域课程名称
微生物应用技术
总学时
72
学习情境名称
微生物形态观察-霉菌形态观察
使用学时
2
学习目标︰
1.知识目标
●掌握霉菌形态的基本特征
●掌握观察霉菌形态的基本方法
●掌握微生物载玻片湿室培养方法
2.能力目标
①专业能力
●掌握微生物载玻片湿室培养
●掌握常见霉菌(根霉、毛霉、曲霉、青霉、黑曲霉)的基本形态特征
●掌握绘图技能
②方法能力
●阅读操作标准的能力
●动手实施能力
●创新能力
●自主学习新技术、新知识的能力
●分析问题、解决问题的能力
③社会能力
●团队工作能力。
●与人沟通能力。
●工作安全和保护能力
3.素质目标
●培养规范意识
●树立严谨、科学的态度
●加强安全意识
教学内容及组织过程
教学方法
●1.霉菌分类
●2.霉菌形态特征
●3.霉菌的繁殖
●4.霉菌形态观察的基本方法
●5.霉菌形态观察的操作步骤
●6.霉菌形态观察的注意事项
宏观教学法:
引导文教学法
任务组织
(20分钟)
分配任务(发放生产指令),发放引导文;
组织几个学习小组;每组各选出一名组长
讲述法、头脑风暴,参观法、引导问题法、文字处理标识、事故案例法
任务策划
(20分钟)
根据各自学习,通过讨论等方式,确定蛋白酶活性测定的方案。
讨论法、可视化报告法、互动交流教学法
产品试制
(100分钟)
根据霉菌形态观察方案,教师参与实施霉菌形态观察的过程;
在实施方案中要注的每个环节中,实施者要始终对物质定量分析的准确性高度重视,因此在操作中要避免影响准确性的不正确或不规范操作及其他影响因素。
这个过程中师生共同分析、解决酶活性测定中遇到的问题。
角色扮演法、小组合作、取长补短法、仿真训练法
任务评审
(20分钟)
各组成员对不同霉菌形态观察的绘图进行评价;
各班组成员对任务的组织、策划、实施等过程进行自评和互评;
教师就各组成员在不同阶段的个方面的表现情况进行评价;
教师根据霉菌的湿室培养、培养基配制、霉菌形态观察及绘图等情况提出问题,学生通过讨论方式尝试给出解释方法,教师总结归纳解决方法。
交互评价法、旋转交换讨论法、教师归纳法
教学环境与资源:
1.生物发酵实训室
2.模仿仿真生物实训室
3.校级精品课网站资源
教师知识与能力要求:
●掌握霉菌的分类
●掌握霉菌的形态特征
●掌握霉菌的繁殖
●掌握观察霉菌形态特征的方法。
●掌握载玻片的湿室培养。
●能针对不同霉菌的形态特征进行绘图。
学生知识与能力准备:
●具备查阅资料等基本技能
●阅读生产工艺能力
●一定的动手能力
●一定自学能力和分析问题能力
评价形式
考核评价:
评价方式:
过程性评价
作业考核
评价内容:
过程评价指标
基础知识问题
备注:
在上一个教学情境内容完成的基础上,学生继续熟练对显微镜下观察的菌体形态进行绘图。
《微生物形态观察-霉菌的形态观察》技能考核标准
子情境:
《微生物的形态观察-霉菌的形态观察》考核评价表
学生姓名
学号
考核
项目
评价
要点
评价标准
满分值
学生自评
小组互评
企业评价
教师评价
专业
能力
考核
(75')
基础
知识
学习态度端正,知识准备充分,知识点掌握牢固
8
方案
制定
设计方案可行,控制点全面,设备选用合理
8
小组
讨论
积极参与方案指定的研讨,提出可行性建议和修改方案
8
培养基配制
合理计算培养基配制的用量、准确称量药品、溶解、定容,配制试剂,相关仪器操作规范、灭菌操作
10
霉菌载玻片的湿室培养
培养小室的准备及灭菌、琼脂薄片的制作、取菌接种操作、加盖盖玻片、保湿剂的倾倒、培养皿的正置培养
15
镜检
观察
显微镜的正确使用、湿室培养霉菌载玻观察片、粘片观察、假根观察、制备永久装片
10
绘图
绘图真实、正确、完整、清晰、干净
10
总结
报告
全面总结工作任务完成状况,合理解释出现的问题,客观评价自身的工作状况
6
方法能
力考核(12.5')
资料
收集
查询书籍,并充分利用图书馆资源和网上资源,要求能够会使用专业数据库
5
问题
解决
在操作过程中出现问题时,能够沉着、冷静应对,方法合理,注重细节处理
7.5
社会
能力
考核
(12.5')
团队
合作
善于沟通,能够积极与他人合作完成工作任务,集体责任感要求强,团结努力。
6
责任
感
爱护设备、教学设施、节约耗材、具有相关行业的职业素质
3.5
安全
意识
水电气安全操作,注意环境保护
3
总分
权重
15%
15%
20%
50%
情景三:
子情境:
《微生物形态观察-霉菌形态观察》考核单项得分
天津现代职业技术学院
实训计划
课程名称
食品应用微生物基础
实训学时
2
子情境
微生物形态观察-霉菌的形态观察
实训地点
微生物实训室
实训目的
1.通过本情境的学习训练,使学生掌握霉菌的形态特征。
2.掌握霉菌载玻片湿室培养。
3.练习霉菌基本结构的绘图。
4.掌握制作永久装片方法。
实训内容
子情境
微生物形态观察-霉菌的观察
✧培养基的配制。
✧霉菌的载玻片湿室培养。
✧镜检观察、绘图。
实训组织
任务组织
✧分配任务,发放引导文;组织几个生产小组,每组各选出一名组长
任务策划
✧通过教师示范和分组讨论,制定霉菌形态观察的方案,在方案中要标明所需仪器、药品、方法、操作步骤以及操作过程的注意事项。
任务实施
✧每个学习小组完成培养基的配制
✧每个学习小组进行霉菌载玻片的湿室培养
✧每个学习小组将湿室内的载玻片取出进行镜检观察并绘图
✧每个学习小组观察到霉菌形态较清晰,完整的片子,制成标本作较长期保存。
任务评审
✧各小组组长对镜检结果及绘图进行评价,各组成员对任务的组织、策划、实施过程进行自评与互评,教师就各组在不同操作过程中的表现情况进行评价,教师根据观察结果提出问题,学生通过讨论方式尝试给出解决方法,教师总结归纳解决方法。
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- 学习 手册 霉菌 形态 观察