Элективный курс «Биоморфологическое разнообразие грибов Пермского края» (стр. 3 )

Цель курса: создание ориентационной и мотивационной основы для профильного обучения старшеклассников по биологии путем ознакомления их с разнообразием микроорганизмов, спецификой их жизнедеятельности и значением для природы и человека.

Задачи курса.

·  Ознакомить учащихся с разнообразием микроорганизмов, составом и строением клеток, процессами жизнедеятельности, углубить знания о роли микроорганизмов в природе и жизни человека.

·  Ознакомить с методами микробиологии и приемами изучения микроорганизмов, показать возможности их практического применения.

·  Научить некоторым методам работы с микроорганизмами.

Формируемые умения и навыки: работа с лабораторным оборудованием, дополнительной литературой, умение применять знания на практике, приводить аргументы и отстаивать свою точку зрения, делать выводы по результатам эксперимента.

Основные понятия: микроорганизмы, клеточное строение, условия обитания, процессы жизнедеятельности, среда обитания, питательные среды, приборы, используемые при изучении микроорганизмов, роль микроорганизмов в жизни человека и окружающей среды.

Тематическое планирование.

№	Тема и содержание.	Кол-во часов
1	Ведение. Общие понятия. Разделы микробиологии. История микробиологических исследований. Русская школа микробиологов.	1
2	Морфология и структура клеток микроорганизмов. Систематика микроорганизмов. Бактерии. Вирусы. Миксомицеты и грибы.	4
3	Микроорганизмы и окружающая среда. Важнейшие факторы окружающей среды, влияющие на жизнедеятельность микроорганизмов (температура, влажность, кислотность раствора).	3
4	Оборудование, необходимое при микробиологических исследованиях. Особенности микробиологического изучения объектов при больших увеличениях. Электронный и цифровой микроскопы. Термостаты и автоклавы. Правила личной безопасности.	1
5	Культивирование микроорганизмов. Приготовление питательных сред и их подготовка к работе. Составы питательных сред для получения культур микроорганизмов. Условия использования питательных сред. Посев и выращивание культур. Правила посева и выращивания культур микроорганизмов. Условия использования питательных сред.	2
6	Обработка полученных результатов. Анализ скорости роста культур микроорганизмов, их морфологии, систематики, зависимости от условий окружающей среды.	4
8	Конференция по итогам работы. Подготовка и представление докладов по темам исследовательских работ. Примеры исследовательских работ: ·  Загрязненность воздуха микроорганизмами в классных помещениях ·  Влияние влажных уборок и проветривания на загрязненность воздуха микроорганизмами ·  Влияние дезинфицирующих веществ на рост микроорганизмов ·  Определение состава сред, необходимых для выращивания микроорганизмов	2

Содержание элективного курса.

Занятие 1. Введение.

Предмет микробиологии. Значение микроорганизмов. Микробиология – наука о мельчайших существах (микроорганизмах или микробах), невидимых невооруженным глазом.

Мир микроорганизмов объединяет бактерии, дрожжи, плесневые грибы, водоросли, простейшие, вирусы и бактериофаги. Бактерии широко распространены в воздухе, в том числе в помещениях, и являются главным объектом изучения микробиологии.

Бактерии имеют круглую, цилиндрическую или извитую форму. Они размножаются простым делением. Актиномецеты (лучистые грибы) - это одноклеточные организмы, имеющие микроскопические размеры и по форме напоминающие грибы.

Микробиология исследует морфологию, систематику, физиологические особенности микроорганизмов и условия их жизнедеятельности, а также их роль в природе и жизни человека.

Занятие 2. Морфология и структура клеток микроорганизмов.

Любая система таксономии и номенклатуры микроорганизмов требует совершенных знаний объектов, чтобы их назвать и классифицировать. Для того чтобы отнести микроорганизм к той или иной таксономической группе, необходимо ознакомится с некоторыми основными характеристиками его, а именно: определит внешний вид этого микроорганизма (форму, подвижность и спорообразование); характер размножения и рост, воздействие его на окружающую среду и окружающей среды на его жизнедеятельность. Такое знание микроорганизма имеет также практическое значение.

Для группирования родственных организмов используются следующие категории:

Виды – организмы одного или нескольких штаммов, форм, разновидностей.

Роды – группа родственных видов.

Триба – группа родственных родов.

Семейство – группа родственных триб или родов.

Порядок – группа родственных семейств.

Класс – группа родственных порядков.

Тип – группа родственных классов

Все бактерии относятся к одному классу Schizomycetes.

Занятие 3. Микроорганизмы и окружающая среда.

Условия внешней среды имеют большое значение для микроорганизмов. Влажность и температура, наличие кислорода, освещенность и многие другие факторы воздействуют на рост и распространение микроорганизмов в природе.

Занятие 4. Оборудование для микробиологических исследований.

Микроскопы, используемые для различных исследований, постоянно совершенствуются. Созданы системы линз (объективы), дающие линейное увеличение до 2000-3500 раз. Методы микрофотографии, ультрафиолетовая микроскопия позволяют наблюдать объекты в ультрафиолетовых лучах. В ХХ веке изобретен электронный микроскоп, увеличивающий изображение в 100000 раз и более. Изображение объекта получается при помощи потока электронов. Это позволяет рассмотреть на фотографиях неизвестные ранее тончайшие структуры. Автоклав – термический аппарат для проведения физико-химических процессов при нагреве и повышенном давлении (что увеличивает скорость процессов), а также для стерилизации.

Термостат – прибор для поддержания постоянной температуры. Жидкостные, спиртовые, водяные, масляные термостаты отличаются диапазоном температур.

Занятие 5. Культивирование микроорганизмов.

Для выращивания микроорганизмов необходимо приготовить питательные среды (жидкие или твердые). Для выращивания разных микроорганизмов необходимы разные питательные среды. Перед посевом питательную среды необходимо простерилизовать. Затем чашку Петри со стерильной средой на 5 минут открывают в исследуемом помещении и помещают в термостат.

Занятие 6. Обработка полученных результатов.

Провести анализ полученных культур микроорганизмов, их морфологии, систематики, зависимости от условий окружающей среды.

Рассмотреть исследуемые культуры. Выделить наиболее четкие колонии микроорганизмов. Сделать их описание и рисунок (фотографии). Сравнить изучаемые объекты со справочной литературой. Полученные результаты проанализировать.

Справочные материалы.

Занятие 1. Введение.

Морфологические типы бактерий. Большинство бактерий одноклеточные. Каждая клетка способна осуществлять все необходимые для организма процессы – рост, размножение, обмен веществ (метаболизм). Форма бактерий разнообразна.

Сферические (Шаровидные) бактерии имеют форму шара. Они называются кокками (одна клетка – кокк). Обычно коки имеют правильную шарообразную, реже несколько вытянутую или заостренную форму.

По расположению клеток после деления кокки делятся на несколько групп. Клетки могут располагаться либо поодиночке (микро - кокки), либо образовывать скопления, напоминающие по форме грозди винограда (стафилококки). Другие кокки после деления в одной плоскости остаются парами (диплококки). У стрептококков деление также происходит в одной плоскости, но клетки не отделяются друг от друга и по этому образуются цепочки различной длины, напоминающие нити бус. Некоторые коки делятся в трех взаимно перпендикулярных плоскостях и образуют своеобразные строения кубической формы – сарцины. Если после деления в двух взаимно перпендикулярных плоскостях клетки располагаются в виде сочетаний из четырех кокков, то такие скопления называются тетракокками или тетрадами.

Часто в природе встречаются цилиндрические, или палочковидные бактерии. Иногда они называются бациллами (от лат. Bacillum – маленькая палочка) Вначале все палочковидные бактерии цилиндрической формы именовались бациллами. После 1875 г., когда немецкий ботаник Кох открыл существование спор у так называемой сенной палочки, представителей палочковидных форм, образующих споры, стали называть бациллами, а не образующих - бактериями. Цилиндрические бактерии могут иметь клетки различной длины. У палочковидных бактерий концы бывают округлые или заостренные. Нередко встречаются извитые, или спиральные бактерии. К первой их группе относятся спириллы, имеющие форму длинных изогнутых палочек, и вибрионы представляющие лишь часть витка спирали, похожую на запятую. Вторая группа извитых бактерий (спирохеты) представляет собой длинные и тонкие клетки с большим количеством мелких завитков.

Бактериальные клетки очень малы. Обычно их размер колеблется от десятых долей микрона до 10 мкм в длину и от 0,2 до 1 мкм в ширину. Кокки обычно имеют диаметр 0,5 – 1 мкм. У палочковидных форм в большинстве случаев ширина составляет 0,5 - 1 мкм, а длина несколько микрон. Размер бактерий может значительно изменяться в зависимости от условий внешней среды (температуры, осмотического давления, и т. д.).

В процессе развития микробиология разделилась на ряд специальных дисциплин: общую, сельскохозяйственную, техническую, медицинскую, ветеринарную и другие. Задачей общей микробиологии является выяснение общих закономерностей строения, развития и жизнедеятельности микробов и изучение их роли в природе. Сельскохозяйственная микробиология изучает роль микроорганизмов в образовании и разрушении почвы, превращении органических и минеральных веществ, разрабатывает способы их использования в качестве бактериальных удобрений, для консервации кормов и хранении продуктов. Техническая микробиология разрабатывает методы использования биохимической активности и других свойств микроорганизмов в различных отраслях промышленности (синтезе витаминов, производстве антибиотиков и т. д.). Медицинская микробиология изучает микроорганизмы, которые вызывают заболевания людей, разрабатывает методы их распознавания, предупреждения и лечения заболеваний.