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微生物的课题研究范文1
关键词:多媒体;初中物理;课堂教学;主体地位
一、课改要求与初中生特点
二期课改的一个基本观点是:以学生发展为本。在目前互联网情景下,要求教师利用多媒体关注学生学习的经历、关注学生的终身发展,即教师在课堂教学过程中要体现出学生的主体地位。初中的学生处于身体和心理快速发展的阶段,他们的学习方式由原来的场依存逐渐向场独立过渡,思维特点由原来的形象思维方式也逐渐地向抽象思维方式转化。他们的观察、记忆、想象等诸种能力迅速发展,能超出直接感知的事物提出假设和进行推理论证,但这种抽象逻辑思维在很大程度上还需要感性经验的支持。
二、如何在初中物理课堂上实现学生主体地位
那么基于初中生的这些特点,我们从学生在课堂学习的看、想、听、说、读、做六个方面来实现。1.看,即观察,初中阶段是学生的观察能力迅速发展时期,互联网环境下,教师要充分利用多媒体在物理课堂上有意识地培养学生的观察能力。如何培养学生的观察能力呢?就是利用多媒体引导学生有目的地去看,提问题是比较好的引导方式。比如我们在对透镜下定义的时候,以幻灯片或者影片让学生观察透镜的两个面形状。在对透镜进行分类的时候,以示意图对比透镜中间和边缘的厚度的不同,在研究透镜对光线的作用的时候,用视频演示,让学生观察出射光线的方向相对于入射光的方向是会聚了还是发散了等。某些实验现象的出现需要时间较长,如固体之间的扩散现象,此时可以借助互联网,查找相关资料,特别是模拟实验过程的视频,学生观看后对知识的理解会更加深入。2.想,即思考。物理学习离不开观察,观察之后就伴随着质疑,引发思考。教师充分利用多媒体资源,聚集引发学生思考的物理现象,比如在《透镜》新课的引入,通过拍摄视频展示:召开把老花镜置于放在光具座上平行光源和光屏之间,移动老花眼镜到光屏之间的距离,观察光屏上可以出现最小最亮的光点;用近视眼睛替换老花镜来演示,不管怎么调整到光屏的距离,光屏上都不能出现最小最亮的光点。学生自然而然地会想:为什么会有这样的现象呢?教师要根据现有资源通过多媒体方式给学生适当的思考指引和合理的思考时间,尽量学生提高学生的思维品质。3.听,即倾听。倾听也是学生获取知识的重要方式,学生只有在课堂上认真地听教师讲什么,同学说什么,才能判断,理解,然后去实施。因此,这就要求我们教师充分利用多媒体,全方位语言刺激学生感官,给学生传递能够听的资源,教师以说话方式引导,让每个学生都能听清楚老师和预备资源。4.说,即表达。处于初中阶段的多数学生语言表达能力不强,但却是学生发展语言表达能力的重要阶段。因此,教师要在课堂上,结合多媒体资源,多给学生表达的机会。教师可以根据不同的学生,不同的多媒体,给学生不同层次表达的机会,比如在伏安法测电阻的实验中,可以让表达能力较弱的学生依据多媒体课件,回答电压表测谁的电压,滑动变阻器在实验中的作用是什么。在复习验证阿基米德原理的实验时,提供视频资源给表达能力强的同学依据视频讲解实验过程等。这样不同层次的学生充分利用现代媒体参与到课堂当中,学生的主体地位得以实现。5.读,即阅读。教科书上提供了一些基本的物理概念和物理规律,还是有一些拓展的内容。教师可以在课堂上提供多媒体资源给学生一些时间,让学生自己阅读,进行自主学习,来提高学生的阅读能力和自主学习的能力。在学生多模式阅读后老师只要适当的给予讲解,以加深学生对阅读知识的理解即可。在课堂时间充足时,教师还可以利用互联网找出相关知识的拓展内容,给学生自行阅读。这样既可以丰富学生的知识,还可以拓宽学生的视野。6.做,即动手。在物理学习中,学生会遇到很多实验,相对与观察教师做实验,学生更倾向于自己动手实验。因此,教师要充分利用现代多媒体资源,通过演示和自我学习,让学生除了做学生实验之外还要多做一些实验。课堂上都安排一些小实验,让学生动手操作。比如在学习摩擦力时,先通过视频演示摩擦力的变化,再让学生把手指轻轻地压在桌面上往前推,让手指用力压在桌面上往前推,感受摩擦力的变化。
微生物的课题研究范文2
【摘要】 目的: 通过化学合成方法制作结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)单克隆抗体超微超顺磁氧化铁(ultrasmall superparamagnetic iron oxide,USPIO)粒子分子探针,并检测其生物活性。方法: 采用EDC(1ethyl3[3dimethylaminopropyl]carbodiimide hydrochloride)化学连接剂将CTGF单克隆抗体与DMSA[meso2,3dimercaptosuccinic acid(HOOCCH(SH)CH(SH)COOH)]修饰的USPIO相结合,形成具有免疫活性的分子探针。通过间接酶联免疫吸附试验(ELISA)及Western blotting方法检测其生物稳定性及免疫活性。结果: 随着加入不同质量的单克隆抗体,ELISA试验所得的吸光度值随抗体含量增加而增大,与阴性对照USPIO组相比较差异显著(P
【关键词】 超微超顺磁氧化铁; 结缔组织生长因子; 单克隆抗体; 生物活性
近年分子影像学应运而生,发展迅速,Weissleder等[1]将分子影像学定义为“在细胞和分子水平对生物学过程进行活体定性及测量的技术”。不断出现的各种分子探针,能观察代谢变化的分子成像技术,为阐明发病机制提供先进手段[24]。心血管系统的分子影像学探针的开发与应用体现出有用的价值,不同的靶向探针已开发用于不同的分子事件,如纤维蛋白、凋亡、血管生成等的成像[56]。超微超顺磁氧化铁(ultrasmall superparamagnetic iron oxide,USPIO)作为探针直径小,能穿行于血管内皮细胞间隙,可用于血管分子成像[7]。结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)在心血管疾病的发生、发展中起重要作用,与动脉粥样硬化[8]、心肌梗死[9]、高血压[10]、血管形成[11]有关;同时是一种特异性更强的、选择性干预病理改变过程的细胞因子。本实验将其单克隆抗体与USPIO通过化学方法相结合可以达到在活体水平动态观察及测量的目的,对于研究心血管疾病的发展及早期诊断有着重要的意义。
1 材料与方法
1.1 材料
DMSA修饰的USPIO(东南大学生物科学与医学工程系制备);重组CTGF及CTGF单抗(本实验室制备);辣根过氧化物酶(HRP)标记羊抗鼠抗体,Biomat高吸附酶标板(上海晶美公司);EDC(美国Sigma公司);全自动洗板机(美国BioRad公司);蛋白质Marker(美国BioRad公司),酶标仪(美国Sigma公司)。
1.2 方法
1.2.1 CTGF单克隆抗体超顺磁粒子的制备 采用东南大学生物科学与医学工程系合成DMSA修饰的USPIO,直径为10~15 nm,质量浓度7.8 g·L-1。将其用去离子水冲洗3次,重悬于1 ml的PBS溶液中(0.1 mol·L-1,pH 5.6),稀释至终质量浓度0.1 mg·ml-1,并经超声分散20 min。将新鲜配制的EDC溶液(10 mg·ml-1)加入USPIO的溶液中,在室温下轻晃5 min后再分别加入25、50、100、200 μg的单克隆抗体,将上述溶液混匀,于室温下轻晃反应2 h。结合上单抗的USPIO用永磁铁从溶液中分离,并用PBS(0.1 mol·L-1,pH 7.0)冲洗3次。将结合单抗及同质量未结合单抗的USPIO,加入含有1%BSA的PBS(0.1 mol·L-1,pH 7.0)溶液1 ml。37 ℃孵育2 h后弃去溶液,再用PBS(0.1 mol·L-1,pH 7.0)冲洗3次。最后重新悬浮于1 ml PBS(0.1 mol·L-1,pH 7.0)溶液中。
1.2.2 ELISA试验 取一定量CTGF抗原,用pH 7.2 0.1 mol·L-1的PBS稀释至适当浓度,包被96孔酶标板,100 μl·孔-1,4 ℃过夜。清洗3次后加入1%BSA的封闭液,200 μl·孔-1,37 ℃孵育2 h。清洗5次后分别加入结合上述不同浓度的单克隆抗体及未结合单抗的USPIO,50 μl·孔-1,37 ℃孵育1 h,清洗5次后加入一定稀释度的HRP标记的单抗,50 μl·孔-1,37 ℃孵育1 h。清洗5次后加TMB显色液A、B各50 μl·孔-1,37 ℃孵育15 min,加入终止液50 μl·孔-1,测得各孔A450 nm/A630 nm。
1.2.3 Western blotting试验 将CTGF及Marker加入到样品孔中,通过SDSPAGE凝胶分离,然后转印至PVDF膜上,之后用PBST溶液(1‰Tween20,0.1 mol·L-1,pH 7.4)漂洗,室温下用含有5%脱脂奶粉封闭2 h。分别将结合单克隆抗体100 μg的USPIO及未结合单抗的USPIO稀释10倍后与PVDF膜一起孵育,4 ℃过夜。PBST漂洗3次,置于摇床室温,每次10 min。加入用PBST稀释的二抗,与膜共孵育,置于摇床室温2 h。用PBST漂洗3次,置于摇床室温,每次10 min。滤纸吸干膜上的水分,将膜移至干燥的保鲜膜上,ECL液均匀滴加在PVDF膜上,用保鲜膜包住PVDF膜,放在夹板上,剪一张稍大于PVDF膜的胶片覆盖于膜,夹紧夹板,曝光后分别置于显影液、定影液中显影,即可观察条带。
1.3 统计学处理
用SPSS 15.0统计软件分析数据。计量资料以x-±s表示,统计分析采用oneway ANOVA进行显著性检验,若P
2 结 果
2.1 ELISA试验检测CTGF单克隆抗体超微超顺磁氧化铁纳米粒子及生物活性、稳定性 加入不同质量单克隆抗体(25、50、100、200 μg)与USPIO(0.1 mg)反应后,所得生成物于波长450 nm/630 nm处测得各浓度吸光度值分别为0.517±0.128、0.891±0.194、1.185±0.122、1.633±0.048。经统计学分析,PBST组与单纯USPIO对照组相比无显著差异(0.057±0.013 vs 0.088±0.020,P>0.05);单纯USPIO对照组与不同质量各组相比,差异有统计学意义(P
2.2 Western blotting检测生物活性结果
分别检测100 μg单克隆抗体标记USPIO组、100 μg单克隆抗体组及未标记单克隆的USPIO组,结果如图2,可见100 μg单克隆抗体标记USPIO组、100 μg单克隆抗体组于Marker大约相对分子质量30 000处显示条带,且单纯100 μg单克隆抗体组条带比较深,而未标记单克隆的USPIO组未见显影条带。
3 讨 论
分子影像学研究的3个关键问题(高度特异性的显像探针、合适的扩增方法以及高分辨率的成像系统)中,以分子影像探针的研究最为重要,也是进行分子影像学研究的先决条件。靶向探针由与靶具有亲和性的配体(如抗体、肽或小分子化合物)经特定的方法与同位素、荧光素、顺磁性复合物及声学对比剂连接组成。超顺磁性氧化铁纳米分子探针也因良好的生物相容性和MR信号敏感度而成为研究热点。根据不同研究目的可对USPIO选用不同转染介质进行修饰,本实验选取表面带有活性羧基的DMSA修饰的USPIO与单克隆抗体通过化学方法相结合制备分子探针。
抗体蛋白质通过两种吸附方式连接到磁纳米粒子表面,一种是以形成范德华力等物理吸附方式结合,另一种是以形成化学共轭键形式结合,而前者不稳定,易解吸。EDC是一种羧基和胺基反应的交联剂,它是目前用来合成蛋白质与磁纳米粒子最常用的化学方法。
在本实验中,EDC溶液可使螯合于USPIO表面的DMSA上的游离羧基活化,然后立即与抗体上的游离氨基形成酰胺结合。通过间接ELISA试验验证单抗是否结合至USPIO表面,同时证明生成物的免疫活性和生物稳定性。随着反应时加入单克隆抗体质量的增加,其生成物的吸光度值逐渐增高,且明显高于阴性对照组(USPIO),表明单克隆抗体成功标记到USPIO上,且仍具有生物活性。同时分别将合成物于PBS(0.1 mol·L-1,pH 7.0)溶液中4 ℃保存30 d及60 d后重新测吸光度值,发现200 μg组0、30、60 d吸光度值降低比较明显,其余各组无明显改变,与文献[11]报道相符,表明合成物具有生物稳定性,且100 μg左右的单克隆抗体能够充分以化学共轭键方式与0.1 mg DMSA修饰的USPIO相结合,以物理方式吸附的过量抗体易解吸下去。
与ELISA试验相比,Western blotting有更强的特异性,进一步明确了该合成物的生物免疫活性。实验结果显示,在重组CTGF相对分子质量大约为30 000处,合成物与单纯单克隆抗体组分别显现出了条带,且单抗组比标记单抗的USPIO组显色深,而未结合单抗的USPIO组则未出现对应条带,表明标记到USPIO上的单抗的生物活性与同质量的单抗相比有所下降,但仍然存在。
通过本实验结果表明,可以利用EDC化学合成方法成功合成CTGF单克隆抗体超顺磁氧化铁纳米粒子,同时证明该合成物上的抗体仍具有生物免疫活性及生物稳定性,可以进一步应用到体外及体内成像研究。
参考文献
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微生物的课题研究范文3
我校于2014年开始招收高职医学检验技术专业学生,在此之前,主要教学对象为中职医学检验技术专业学生。中职医学检验技术专业侧重于培养学生相关检验技术,而高职医学检验技术专业在培养学生相关技能的基础之上,还要培养学生科研思维能力与创新能力[1]。针对招生层次的变化,明确目前我校临床微生物学检验实验教学存在的问题,才能有的放矢。我校临床微生物学检验实验教学存在以下问题:(1)我校相关教师的中职临床微生物学检验实验教学经验丰富,而高职课程教学目标和教学理念均有别于中职课程,需要相关教师进行深入学习和研究,探索更为科学的教学方案与教学手段[2]。(2)我校临床微生物学检验实验教学一般采用特定的形式开展,实验步骤和结果都是确定的,学生缺少独立思考机会,实践能力和创新能力难以提高。这就需要将实验教学与临床实际联系起来,并构建科学的临床微生物学检验实验教学体系[3]。(3)目前,我校临床微生物学检验实验教学与临床实践需求存在一定的差距,在今后的实验教学过程中,学校应多与附近的医院合作,充分利用其平台的优质资源,开设应用性、综合性实验,开阔学生视野,提高教学质量。
2临床微生物学检验实验课程教学体系改革
2.1改变基础实验教学手段,建立以研究为主导的教学体系。基础实验着重培养学生实验能力,强化专业基础和实验基础[4]。本教研室对临床微生物学检验基础实验教学方法进行改革,遵循以学生动手为主、教师示教为辅与多媒体教学弥补的原则,培养学生实验能力。对于一些实验室难以开展的最新实验项目,教师可以通过微视频演示给学生,让学生了解学科最新研究动态和技术。具体基础实验教学过程中,让学生参与实验教学的每个环节[5],包括准备实验、实验过程、实验研讨、实验总结以及科研活动,实现教学相长。学生轮流参与实验准备过程,教师鼓励学生在实验过程中提出问题,组织学生以5~6人一组讨论实验过程中遇到的问题。实验结束后,每组学生根据实验结果以及遇到的具体问题进行总结,归纳成败原因,总结经验。2.2建立综合性、设计性实验教学体系。综合性实验是指在学生具有一定实验基础知识和基本操作技能的基础上,对学生实验能力与实验方法进行综合训练的一种复合性实验[6]。设计性实验是指给定实验目的、要求和实验条件,由学生自行设计实验方案。我校临床微生物学检验课程实验课和理论课学时比为1∶1,综合性、设计性实验教学体系的构建是培养临床微生物学检验人才的关键[7]。我院传统临床微生物学检验实验课程设计见表1,改革后的临床微生物学检验实验课程模块设计见表2。本教研室将综合性、设计性实验教学分为以下几个环节。2.2.1抽签选择临床模拟标本。实验教师准备临床模拟标本,例如感染病原菌的尿液、血液、痰液、脑脊液、粪便等,学生抽签进行实验,两名学生一组或者4名学生一组。2.2.2设计实验方案。每组学生应用所学知识,拟定实验方案,设计微生物学检验程序。2.2.3实施实验方案。学生根据确定的方案进行实验。在学生实验过程中,教师引导学生独立思考,协助学生解决在实验过程中遇到的问题。教师应做到总体调控,把握学生实验进度,保证其进行按时完成实验。2.2.4实验总结。实验结束后,各小组撰写实验报告,同时对实验进行总结,讨论实验结果的可信度,归纳实验成败原因,总结经验教训,完善实验方案及实验步骤。2.2.5成绩评定。教师根据学生的实验设计、实验操作、实验报告等对其进行综合评定,给出综合性、设计性实验成绩。2.3构建开放式的实验教学模式。开放式的实验教学模式是一种先进的现代化实验教学方式,是有利于培养学生实践能力、提高学生综合素质的一种模式。开放实验室不仅是时间和空间上的开放,更应该是实验内容(实验课程、实验项目、研究课程)和师资的开放[8]。教研室每学期接纳一些自愿参与研究的学生,学生利用课余时间走进实验室,开展实验研究,在此过程中,学生需要查阅大量资料以及进行简单的课题研究,掌握课题设计思想和实验技术,撰写实验研究论文,这能激发学生学习兴趣,实现教学与科研一体化。2.4逐步建立医院实践体系。本教研室与长期从事临床微生物学检验的医技人员和教学经验丰富的教师共同建立了医院实践体系。我院对2015级、2016级医学检验技术专业进行教学改革,共6个班级,改革班学生在校掌握基本技能后,进入医院接受实验教学,共设接种、培养、鉴定3个项目,每个项目都有明确的教学内容和教学要求,同时对改革班学生期末考试成绩和毕业实习期间的表现进行调查分析。
3临床微生物学检验实验课程考核体系改革
本教研室建立以能力考核为核心的实验课程多元化考核模式,重视对学生实验过程的评价[9]。实验成绩主要由基础实验成绩、综合性实验成绩、开放性实验成绩、临床试验成绩组成。基础实验成绩由教师给出,占总成绩的30%;综合性实验成绩包括小组成绩和个人成绩两部分,其中小组成绩由教师给出,占总成绩的15%,个人成绩由小组成员给出,占总成绩的15%;开放性实验成绩由教师给出,占总成绩的10%;临床试验成绩由医院带教教师给出,占总成绩的30%。
4讨论
在临床微生物学检验实验教学过程中,教师利用新型教学手段,使学生掌握基本实验操作技能,同时建立综合性、开放式实验教学体系,将实验教学与科研活动紧密联系起来,培养学生独立思考、解决难题能力。此外,逐步完善开放性教学模式,提高学生学习主动性。实验教学改革将课堂延伸到工作岗位,能帮助学生树立正确的择业观和就业观,增强学生职业认同感。实行多元化的临床微生物学检验实验课程考核方式,有助于提升学生独立操作能力。
微生物的课题研究范文4
在医学教育中,基础医学与临床医学各学科,均与转化医学直接相关。作为转化医学重要支撑的基础医学各学科,将在其教学及科研中直接或间接地涉及转化医学,转化医学模式下的医学人才培养将是医学教育的重要任务之一。作为长期从事医学微生物学教学的一线教师,立足自身,立足本校,对基于转化医学模式下的医学微生物学教学模式进行探讨。
医学微生物学是医学的一门基础学科。它主要研究与人类疾病有关的病原微生物的形态、结构、代谢活动、遗传和变异、致病机理、机体的抗感染免疫、实验室诊断及特异性预防等。掌握了医学微生物学的基础理论、基本知识和基本技能,可为学习基础医学及临床医学的有关学科打下基础,并有助于控制和消灭传染性疾病。因此,医学微生物学本质上就是具有转化特性的学科。在医学微生物学教学过程中渗透转化医学理念,注重教学内容与临床应用的结合,把真正用于临床的理论和技术引入教学当中,让转化医学理念在教学和实践中发挥重要的作用。
一、转化医学理念与理论课教学相结合
医学生的基础课阶段对学生的吸引力远不及临床课程阶段,大部分学生处于被动接受的状态,学习主动性不高。病例式教学可提高学生的学习兴趣,使学生加深理论知识理解,联系临床应用,接触临床诊断和治疗方法。例如,讲逆转录病毒一章时,先给学生看一个关于HIV(人类免疫缺陷病毒)感染者的临床病例,吸引学生的注意力,由此通过HIV感染后的一系列临床表现,轻松地让同学们掌握了HIV的生物学性状、致病机制及传播、临床表现、实验室检查及防治原则。通过开展病例式教学,使学生牢固掌握了相关知识,值得注意的是:在病例讨论教学中,应当时刻融入转化医学理念,使学生意识到当前学习理论知识对临床诊断和治疗的联系和重要性,避免理论教学与临床应用的脱节,让学生在实验中能体会到临床的思维方式。
二、转化医学理念与实验课教学相结合
在实验教学中,除了传统的教学方法以外,我们主要采用了两种与转化医学理念相关的教学模式:(1)将学生分组,每小组4~5人,参与到教学实践中。根据选定的教学内容,查找文献,准备实验用具、准备讲稿和PPT,通过自主的实验教学实践活动,一方面可以锻炼提高学生的专业理论水平和实践技能,另一方面也可以培养学生的团队精神。(2)通过开展综合性实验的课题研究,让部分学生参与其中。比如:肠道微生物的分离鉴定,经过从标本取材、培养基制备、标本的划线分离、革兰染色、形态学检查、生化反应直至血清学鉴定等一系列的步骤,不仅使学生学会了微生物学的基本操作,而且还使他们对整个病原微生物的检验程序有了系统的认识。学生通过对综合性实验的学习,能够将零散的知识系统化、整体化,为培养临床上独立分析和解决问题的能力打下良好的基础。
三、加强学生转化医学科研思维和创新能力的培养
目前制约转化医学发展的一个瓶颈就是人才的匮乏,科学研究是人才培养模式建设的重要支撑。多年来我们一直坚持本科生参与教师的科学研究工作。本教研室从2006年起就开始设立了科研兴趣小组,让学有余力的本科生作为教师的科研助手,在老师的指导下参加科研实验,了解实验操作的基本过程,学习基本实验技术,了解科研的各个环节等,在本科阶段即进行早期的科研训练。在此基础上,有科研潜力的学生,还支持其参与大学生创新课题的申报、参加全国性大学生“挑战杯”等活动。目前,本教研室已获得5项大学生创新课题项目,其中有两个项目还被推荐参加了全国大学生基础医学创新论坛暨实验设计大赛,分别获得二等奖和优秀奖的好成绩。
微生物的课题研究范文5
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(1) 能够了解常见香辛料的抑菌成分和抑菌效果,丰富科学知识。
(2) 能够从身边常见的香辛料中发现抑制微生物的种类,培养观察能力、创新能力和动手操作能力,激发学生爱科学、学科学、用科学的积极性和主动性,提高科技素养。
(3) 养成严谨求实的科学态度和吃苦耐劳的精神。
(4) 通过中学校外科技教育单位进行创新性的科学研究型实验,进入自主探究的科学研究领域,开阔视野,激发对科学研究的兴趣,促进中学科技教育走创新性发展的道路。
2 活动内容
(1) 研究10种香辛料气味对六种微生物的抑菌性,并得出完全抑制106个/mL孢子生长所需香辛料的最少质量。
(2) 研究10种香辛料2倍无水乙醇浸出液、2倍75%乙醇浸出液和2倍水浸出液对六种微生物的抑菌性,找出最好的浸提方法并总结分析香辛料抑菌性。
(3) 研究抑菌性好的5种香辛料4%含药培养基对霉菌菌丝的抑制情况。
(4) 进行数据统计和分析。
3 活动重点、难点
活动重点:10种香辛料抑菌性研究。
活动难点:抑菌实验及数据统计和分析。
4 活动对象及人数
面向初高中学生,以小组为活动形式,每个活动小组最多8人。
5 活动创新点
(1) 研究10种常见香辛料水及乙醇浸出液对4种霉菌、1个酵母菌、1个细菌的抑制作用,研究范围广、全面。
(2) 首次研究了香辛料气味的抑菌情况。
6 活动中可能出现的问题及解决预案
(1) 香辛料浸出液制备时,乙醇及水被香辛料完全吸收。需加大香辛料数克,准备无菌纱布,挤出浸出液。
(2) 改良牛津杯法中,培养基中间的孔太浅,200 μL抑菌剂溢出,可增加培养基厚度,分两次(每次100 μL)加入。
7 活动中的科学原理
(1) 香辛料气味抑菌;
(2) 改良牛津杯法测定抑菌性;
(3) 培养基中添加抑菌剂测定菌丝生长抑制.
8 活动背景
天然香辛料是一类能够给食品呈现具有各种辛香、麻辣、苦甜等典型气味的食用植物香料,它能够赋予食品独特风味,提高和改善食品的风味,使食品风味协调。葱、姜、蒜、辣椒、花椒、八角等几乎家家都会用,丁香、肉桂、桂皮等在食品加工中使用广泛,尤其是肉制品和面食等加工中,很多香辛料如丁香、肉桂、八角、花椒等还是卫生部公布的药食兼用材料。香辛料具有调味、抗菌防腐和健身养肤的作用。
有哪些香辛料有抑菌作用,抑菌成分是什么?抑菌效果如何?针对这些问题,开展了本课题研究,研究结果可为组培室微生物污染防治提供新的方法,也为家庭除霉,工厂线抑菌提供借鉴,为开发新型空气除菌试剂提供理论依据,为蔬菜水果和肉制品保鲜提供参考。
9 活动过程
本活动共包括三部分内容。
9.1 准备资料
(1) 查阅资料:
学生使用关键词在百度和Google上查阅资料,教师提供给学生一些相关参考书籍和文献。学生独立完成表1。
(2) 选择香辛料:
根据查阅信息,学生自行分工合作,到市场调研,选出10种常见、家庭常用、价格相对便宜的香辛料:大葱、老姜、白皮蒜、八角、桂皮、肉桂、丁香、花椒、麻椒、干辣椒。
(3) 撰写开题报告,进行开题论证。
9.2 抑菌实验
抑菌对象:自组培室中分离到的青霉、黑曲霉、枝孢、根霉、红酵母、大肠杆菌。
学生分工合作,进行微生物孢子悬液制备、抑菌剂制备和香辛料的抑菌实验。
(1) 制备微生物孢子悬液:
利用血球计数板计数法,获得106个/mL浓度的霉菌、酵母菌、大肠杆菌孢子悬液。
(2) 制备抑菌剂:
① 浸出液制备:香辛料用150目粉碎机粉碎,加入2倍无菌蒸馏水或2倍75%乙醇或2倍无水乙醇,室温浸提3 d,无菌滤纸过滤,冰箱保存备用。
② 气味抑菌剂:现用现制备。
③ 菌丝生长抑制剂:将香辛料粉末加入培养基中,高压蒸汽灭菌备用。
(3) 气味抑菌:
将培养皿倒置,在皿盖上放入适量香辛料粉末,以不加香辛料粉末做对照,25℃培养2 d,重复3次。2 d后将皿盖上的香辛料粉末去除,继续培养,观察微生物是否能够恢复生长。
(4) 改良牛津杯法测定抑菌效果:
改良牛津杯法:在培养皿中央钻一个1.5 cm直径的孔,用少许培养基填充孔底,往孔中加入抑菌剂200 μL,加200 μL无水乙醇、75%乙醇或无菌水做对照。重复3次。25℃培养2 d,取出测抑菌圈直径。继续培养,观察微生物生长情况。
9.3 总结讨论
学生根据实验数据,制作曲线图,集体讨论并总结10种香辛料的抑菌效果,选出5种抑菌性最好的香辛料,撰写论文。
10 预期结果
10.1 香辛料气味对微生物生长的抑制
八角、丁香、肉桂、蒜、桂皮5种香辛料的气味对106个/mL浓度的6种微生物孢子具有较好的抑制效果,麻椒、葱只对红酵母具有一定的抑制作用。
10.2 香辛料浸出液对微生物生长的抑制
除姜以外9种香辛料浸出液都对106个/mL浓度的微生物孢子具有一定的抑制作用。
(1) 无水乙醇与75%乙醇的香辛料浸出液抑菌效果较好,且效果相近,水浸出液最差,只有蒜的水浸出液具有抑菌效果。
(2) 香辛料浸出液抑菌能力由好到差依次是:八角、丁香、肉桂、蒜、桂皮、麻椒、花椒、辣椒、葱。每种香辛料对5种真菌的抑制能力各有不同。
(3) 丁香、肉桂和蒜的醇浸出液抑菌能力持续时间最长。八角、花椒仅是暂时抑制。
10.3 含香辛料培养基对霉菌菌丝生长的抑制
香辛料高压蒸汽灭菌后,抑菌效果依然很明显,对霉菌菌丝生长均有较好的抑制效果,抑菌成分具有一定的热稳定性,八角、丁香热稳定性最高,肉桂次之,桂皮再次之,大蒜最差。
11 活动效果及评价
通过观察发现,所有学生都能够利用网络查阅资料,能够熟练使用血球计数板、超净工作台等实验设备,能够掌握无菌操作、改良牛津杯等实验技术,能够合作完成数据的统计和论文的撰写,该活动不但丰富了学生的科学知识,同时使学生观察能力、创新能力和动手操作能力得到了提高,提高了学生的科技素养。
参考文献:
微生物的课题研究范文6
一、校本课程研发的初衷
学生因年龄不同,兴趣点也不同。故在校本课程开发之初,学校针对不同年级学生的特点进行了问卷调查。统计显示,三至五年级的学生,对于动物、植物、微生物和环境方面的问题比较感兴趣,他们希望通过校本课程的学习,拓展课外知识,提高自己的综合素质。
基于学生兴趣点,学校在三至五年级开设了与动物、植物、微生物相关的课程。之后又陆续开设了《21世纪――生命科学的新世纪》《营养、菌群与健康》《生物技术与我们的生活》《人类、科技、未来》等有关生命教育的各类科普讲座,将校本课程建设引向深入。
二、校本课程的实践探索
学校为了开设适合学生实际情况的校本课程,在教材的研发和学生实践活动方面下了很大工夫,具体开展了以下工作。
一是整编系统知识,为学生提供生命教育的学习平台。在教材编撰时,学校积极与上海交通大学的专家教授进行研讨,既注重知识的系统性,又避免与现有《自然》课本知识的重复。学校首先根据知识体系确立每个单元教学的内容,然后对照现在使用的《自然》课本,删除重复的内容,使教材更加科学化。
二是关注生命成长,搭建生命科技的实践平台。为了让学生更好地了解生命的成长过程,笔者让三年级的学生亲自体验选蛋、孵化、照蛋、孵出小鸡的全过程。通过这一实践活动,培养了学生的观察力、分析力和动手操作能力。此外,在学校四楼楼顶的平台,学校还开辟了一块生命科学实践基地。在辅导员的指导下,学生们进行蔬菜的播种、浇水、观察、收获等操作,菜的品种也根据时令季节的不同而不断变换。
三是为学生提供灵动的实验教育平台。在实验室,学生对自己感兴趣的花朵、树叶、果实等进行解剖,观察它们的内部结构,也可以制作自己喜欢的实物标本。
四是以校外参观与实践,丰富学生体验。鉴于每个年级学习的主题不同,笔者根据课程安排,结合学校的社会实践活动,定期举行不同主题的参观活动(每个年级每年大约有4次参观活动)。例如,五年级的课程中有“微型自来水厂”的内容,笔者便联系闵行自来水厂,联合创立学生实践基地,让学生在自己设计“微型自来水厂”的同时,可亲自前往“闵行自来水厂”参观,进一步验证和完善自己的实验内容。
五是组织专家学者大讲坛。学校邀请上海交通大学、上海师范大学等高校的专家学者,为学生开设相关讲座,除了让学生学到丰富的知识外,还给学生提供与专家教授互动的机会,收获颇多。如四年级的校本课程,其主题围绕植物而展开,需要安排学生参观“辰山植物园”。在参观之前,学校就先邀请专家对相关植物进行介绍,既丰富了学生的知识面,又让他们对之后的参观产生了极大的兴趣,一举两得。
六是让科学商店入驻校园。课题组在学校成立了上海交通大学科普教育基地和科学商店。这意味着学生有了一个开阔眼界、增长知识、实践锻炼的学习平台。针对学生在课程中遇到的问题,科学商店的大学生们利用每周一次的中午时间,来到学校为小学生进行科学小知识的解答与互动,及时答疑解惑。此外,大学生志愿者还协助教师们开展课内小实验,使得校本实验课程的内容更加扎实有效。
七是积极开展各种活动与竞赛。学校还不定期组织学生参加活动和竞赛,如昆虫识别竞赛、校园植物识别竞赛、微型自来水厂设计比赛等。学校鼓励全员参与,鼓励学生将自己所学的知识呈现出来。活动与竞赛可让更多的学生参与到校本课程的延伸学习之中。学校会从中挑选在某一方面有特长的学生,参加更高级别的竞赛,如上海市“宝山杯”青少年生物与环境科学小论文评选、上海市青少年科技创新成果大赛等活动。
八是认真开展小课题研究。从2014年起,为了鼓励更多学生对自己感兴趣的课题进行探究,笔者每年都在学校范围内进行“预备小院士”的招募,邀请上海交通大学和上海师范大学的专家,对课题的科学性、创新性、实用性进行评价,最终确定学校生命科学预备小院士立项课题。在小学和大学教师的共同指导和帮助下,这些学生大部分都已完成了课题研究的过程,并完成了课题小论文的撰写,解决了自己的很多疑难问题,也为其他同学的学习提供了参考。
三、校本课程建设取得的成果
经过几年的建设,校本课程从无到有,形成了以“生命科学”教育为主线、以“探究课程”为载体的特色课程,实现了学生、教师和学校的全面提升。
一是学生层面。通过校本课程的学习实践,将原本可能在大学才能接触到的生物实验、课本知识,下移到小学,使学生能了解与生命科学相关的动物、植物、微生物、环境方面的知识,不仅开阔了视野,扩大了知识面,还使得学生的创新意识、探究能力和动手实践能力得到了增强。学生在中国少年科学院小院士评选暨课题答辩活动、上海市青少年科技创新大赛等重要比赛中,取得市级以上奖励六十多项。
二是教师层面。在参与课程建设的过程中,丰富的是教师的知识面,提升的是教师的专业广度和业务水平。课程内容从最初的框架到现在的初稿,教师的信息处理能力、分析整合能力、实践创新能力都得到了进一步提升。