光合细菌

2024-06-10

光合细菌(精选8篇)

光合细菌 篇1

光合细菌培养条件的研究

对光合细菌(PSB)培养的最适光照、温度、pH值、最佳接种量等条件进行了系统研究,结果表明:PSB生长环境的光照强度越大,生长速度越快,生物量也越大;其最适生长温度为30℃,最适pH值为7.5~8.5,最佳接种量为20%.

作 者:张峰峰 周可 赵玉洁 谢凤行 李亚玲 ZHANG Feng-feng ZHOU Ke ZHAO Yu-jie XIE Feng-xing LI Ya-ling 作者单位:天津市农业生物技术研究中心,天津,300192刊 名:天津农业科学英文刊名:TIANJIN AGRICULTURAL SCIENCES年,卷(期):200915(2)分类号:Q939.11关键词:光合细菌 培养条件 生长

光合细菌 篇2

适时使用, 使用光合细菌的适宜水温为15~40℃, 最适宜水温26~36℃, 因而宜掌握在水温20℃以上时使用, 注意阴雨天勿用。

与有机肥或无机肥混合使用光合细菌效果明显, 并可以防止藻类老化造成水质变坏。

视水质实际状况决定应用方法, 水体肥沃时施用光合细菌可促进有机污染物的转化, 避免有害物质的累积, 改善水体环境和培育天然饵料, 保持水体的溶氧, 水瘦时首先施用生物有机肥再施用光合细菌, 这样有利于保持菌种在水体中的活力和繁殖优势, 降低使用成本, 此外, 酸性水体不利于光合细菌菌种的生长, 应先施用生石灰间隔3~4 d, 调节pH值后再使用光合细菌。

光合细菌培养条件的研究 篇3

摘要:对光合细菌(PSB)培养的最适光照、温度、pH值、最佳接种量等条件进行了系统研究,结果表明:PSB生长环境的光照强度越大,生长速度越快,生物量也越大;其最适生长温度为30 ℃,最适 pH 值为7.5~8.5,最佳接种量为20%。

关键词:光合细菌;培养条件;生长

中图分类号:Q939.11文献标识码:A文章编号:1006-6500(2009)02-0009-03

Study on Culture Condition of Photosynthetic Bacteria

ZHANG Feng-feng,ZHOU Ke,ZHAO Yu-jie,XIE Feng-xing,,LI Ya-ling

(Tianjin Research Center of Agricultural Biotechnology,Tianjin 300192,China)

Abstract:The effects of temperature, illumination, pH and inoculation on photosynthetic bacteria growth were studied. The results showed that the bacteria could grow quickly as the illumination increasing. The optimal ferment conditions of PSB were temperature 30 ℃, pH7.5~8.5 andinoculation 20%.

Key words: photosynthetic bacteria;culture condition;growth

光合细菌(Photosynthetic Bacteria,简称PSB)是一类能够在厌氧光照条件下,以小分子有机化合物或二氧化碳为碳源进行光合作用的原核生物的总称[1],可分为绿硫细菌、红硫细菌和红螺菌,前两种为光能自养菌,后者为光能异养菌。光合细菌能以光作为能源,以CO2或有机物作为营养碳源进行繁殖,能利用太阳能同化CO2,在不同的自然条件下具有不同的功能,如固氮、固碳、放氢等[2,3],在自然界的物质循环中起着重要作用。光合细菌菌体含有丰富的蛋白质、氨基酸、生物必需的维生素、抗病毒活性因子、辅酶Q10以及多种生理活性物质[4],能够提供生物体所必需的营养,促进动植物生长[5],增强其抗病机能[6-8],减少疾病的发生,提高生物存活率。它还可以通过光合作用,维持物质循环,降解废弃有毒物[9],起到净化水质和环境的作用[10,11],确保人类的健康,所以已经在许多科学领域内引起了人们的高度重视。本研究以光合细菌为研究对象,着重考察了各个培养条件对光合细菌生长的影响。

1材料和方法

1.1材 料

1.1.1菌种来源PSB菌种为本课题组从养殖池中分离获得并培养保存,经鉴定为红螺菌科红假单孢菌属(Rhodopseudomonas)。显微镜下观察,菌种形态为短杆状或卵圆形。

1.1.2优化培养基成分:CH3COONa 3.0 g,NH4Cl 1.0 g,NaC1 1.0 g,MgSO4 0.2 g,KH2PO4 0.5 g,K2HPO4 0.5 g,CaCl2 0.05 g,酵母膏0.5 g,微量元素1 mL,蒸馏水 1 000 mL。微量元素溶液组成为:EDTA-2Na 2 g,FeSO4·7H2O 0.2 g,MnC12·4H2O 0.1 g,H3BO3 0.1 g,CoC12·6H2O 0.1 g,ZnC12 0.1 g,Na2MoO4·2H2O 0.02 g,NiC12·6H2O 0.02 g,CuC12·2H2O 0.01 g,蒸馏水1 000 mL。

1.2光合细菌的培养

光合细菌的培养采用优化培养基,灭菌后备用。PSB菌种活化后接种于三角烧杯培养基中,pH值7.5,温度控制在30 ℃左右,培养5 d,作为种子液使用。以淡水配制光合细菌培养液,接种PSB菌种种子液,置于人工光源和自然光源下进行室内厌氧光照培养,探究其生长情况。

1.3测定指标及方法

光强的测定:ZDS-10型照度计,测定时在培养箱的四周各取3个点,测定光强后取平均值;pH值测定:PHS-3C型pH计;菌数:血球计数板直接镜检法。

2结果与分析

2.1 光照强度对光合细菌生长的影响

利用白炽灯和自然光源对多柱塔式光合生物反应装置中的光合细菌进行光照培养,接种量为20%,温度室温(测定平均值为22.3 ℃),pH值恒定为7.5。每个处理2次重复,用照度计测量光照强度,每柱正、反面上下4个值,取平均值,根据测定结果调节光照,使各个处理最终的光照平均值保持在设定值左右。

由图1可以看出,PSB在光照强度1 000~6 000 lx范围内都可以生长,在第1天到第5天光合细菌的生长处于延迟期,而第5天后光合细菌进入直线生长期,第8天以后光合细菌数量逐渐减少,进入衰老期。不同的光强度下光合菌的生长又有一些微小的差异,在6 000 lx光照强度下,光合细菌的浓度最大,可达到4.2×109个/mL,且于第7天就达到最高值。而在1 000 lx光照强度下,光合细菌的浓度最小,可达到2.55×109个/mL,且于第9天才达到最高值。说明光照强度越大,光合细菌的生长速度越快,生物量也越大。而自然光源太阳光提供的光照强度远远大于白炽灯,因此,在进行大规模光合细菌生产时,选择太阳光是既经济又优质的光源。

2.2温度对光合细菌生长的影响

试验共设15,20,25,30,35 ℃ 5个处理,每个处理3次重复。按20%的比例接种后将不同的处理放到不同温度的培养箱中,用60 W灯泡给予人工光照(光强大约在2 500 lx左右)。

从图2可以看出,PSB在15~35 ℃的温度范围内都能生长,但不同温度处理下光合细菌进入对数生长期的时间有所不同,25 ℃、30 ℃和35 ℃的处理在试验的第1天就进入对数生长期,第4天达到最大值,20 ℃的处理在试验第3天进入对数生长期,第5天达到最大值,而15 ℃的处理到试验的第7天才进入对数生长期,第9天才达到最高值。比较不同温度处理下的菌数,30 ℃处理的菌液在各个取样点的菌数都高于其它处理,15 ℃处理的菌液各取样点的菌数最低。因此,可以推断光合细菌在30 ℃下生长相对较快且最终单位体积的活菌数相对较大,25 ℃的其次。在20 ℃和35 ℃处理下,光合细菌的生长量明显低于30 ℃,说明低温和高温对光合细菌的生长有一定的抑制作用。通过本试验可以得知,在以后大规模的生产当中如果在光照条件较好的情况下,温度控制在30 ℃左右,4 d就能终止光合细菌的培养,用于各种试验需要。

2.3培养基pH值对光合细菌生长的影响

利用白炽灯和自然光源对多柱塔式光合生物反应装置中的光合细菌进行光照培养,接种量为20%,温度室温(测定平均值为24.6 ℃),光照强度为3 589 lx(测定的平均值)。pH值共设7.5,8.0,8.5,9.0共4个处理,每个处理2次重复,试验过程调节pH值为设定值。

从图3可以看出,随着时间的推移,光合细菌菌数逐渐增加,在第7天基本上进入稳定期,到试验后期有下降趋势。但不同pH值条件下也有微小差异,在pH值为8.5条件下到第7天菌数达到最高值,而在pH值为7.5,8.0条件下到第8天菌液菌数达到最高值,而试验后期pH值为9.0的处理其菌数显著低于其它3个处理,根据以上的结果我们可以推断出光合细菌最适生长的pH值为8.5,最适宜的pH值范围为7.5~8.5。

2.4接种量对光合细菌生长的影响

利用白炽灯和自然光源对多柱塔式光合生物反应装置中的光合细菌进行光照培养,pH值7.5,温度室温(测定平均值为22.1 ℃),光照强度为4 360 lx(测定的平均值)。接种量共设5%,10%,20%,30%,40%,50% 6个处理,每个处理2次重复。

从图4得知,接种量越高,光合细菌的生长越快,达到最大细菌生物量的时间越短。比较不同接种量对菌液最终浓度的影响发现,接种量在20%~50%时对最终的细菌生物量影响不大,而在5%~10%时有少量污染。虽然接种量大、生长周期较短,但成本高;接种量小,生长周期有所延长,但成本降低,因此,大规模生产中综合考虑各方面因素,采用20%接种量比较适宜。

3结 论

在培养过程中,光照强度、温度,培养液的pH值以及接种量对光合细菌生长的影响比较大。自然光源要好于人工光源,易于光合细菌形成优势生长。光照强度越大,光合细菌的生长速度越快,生物量也越大。温度控制在30 ℃左右,光合细菌生长最好, pH值的大小对光合细菌生长的影响比较明显,其最适生长的pH值为8.5,最适宜的pH值范围为7.5~8.5,过大或过小的pH值都会抑制细菌繁殖生长。接种量对最终的菌液浓度影响不大,但是对进入稳定期的时间影响较大,基于成本考虑我们认为接种量以20%为宜。

参考文献:

[1] 何剑丹,龙炳清,刘长根,等. 光合细菌的应用现状与前景[J]. 四川师范大学学报:自然科学版,2005,28(1):114-116.

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[3] 杨素萍,曲音波. 光合细菌生物制氢[J].现代化工,2003,23(9):17-22.

[4] 王绪刚,刘建明. 光合细菌蛋白饲料研发与应用浅述[J]. 畜禽业,2005(3):33-35.

[5] 谷军,杨旭. 光合细菌菌肥在番茄、黄瓜上的应用[J].安徽农业科技,2002,30(4):592-593.

[6] 郄宏端,徐姗楠,朱航,等. 耐盐红螺菌科细菌对淡水鱼池水质及细菌类群的影响[J].水产学报,2002,26(3):231-236.

[7] 黄美珍,李志棠. 微生态制剂在虾病防治应用的研究[J].中山大学学报,2000,39(3):75-79.

[8] 王梦亮,马清瑞,梁生康. 光合细菌对鲤养殖水体生态系统的影响[J].水生生物学报,2001, 25(1):98-101.

[9] 郑耀通,吴小平,高数芳. 光合细菌处理高浓度黄泔水试验研究[J].江西农业大学学报:自然科学版,2002,24(3):393-396.

[10] 崔双科,郭战英,于翔. 优势光合细菌处理炼焦废水的研究[J].四川大学学报:自然科学版,2005,42(5):1001-1003.

光合细菌 篇4

一株光合细菌的分离鉴定及餐饮废水处理能力的研究

摘要:从餐饮废水沟底泥中分离出一株光合细菌,经初步鉴定为沼泽红假单胞菌,通过与处理化的餐饮废水共培养,确定在28.5℃,pH6.8-7.2,光照强度5000lux,餐饮废水中有机物去除率达到36.4%-46.8%.作 者:刘新建    于晓明    陈曙璐  作者单位:吉林农业科技学院生物工程学院,吉林,长春,132101 期 刊:吉林农业   Journal:JILIN AGRICULTURE 年,卷(期):, “”(6) 分类号:X7 关键词:光合细菌    分离    鉴定    有机物去除   

《光合作用》说课稿 篇5

《光合作用》说课稿1

课题:光合作用

一、教材分析

(一)教材的地位和作用:

光合作用是绿色植物同化作用的主要方面,是整个生物界最基本的有机物代谢和能量代谢。光合作用的发现历经了科学家们二百多年的探索,渗透着科学研究的思想方法;光合作用与当今世界面临的粮食、环境等问题关系十分密切。

(二)教学目标及确定目标的依据:

任何一节课教学目标的确立首先必需要确立学生的主体地位,即在教学活动中,教师通过启发引导,唤起学生对品德、知识、能力、审美等内在教育的需求。所以本节课的教学目标重在让学生在设计实验的过程中,理解科学实验的基本思路及科学家对真理执着追求的精神;学会通过实验验证真理;通过光合作用过程学习激发学生更高层次的思维,懂得不同学科间的相互联系。

1、知识目标

(1)通过光合作用的发现史探究,了解科学家的科学思维方法;

(2)理解光合作用的物质和结构基础;

(3)理解光合作用的基本过程;

(4)掌握光合作用的意义及其原理的应用;

(5)通过验证实验学会色素的提取和分离方法;

2、能力目标

(1)通过设计实验培养学生的科学研究能力;

(2)运用化学知识理解光合作用过程中物质和能量变化

(3)培养学生知识迁移能力,掌握知识的内涵和外延,培养分析综合能力。

3、德育目标

(1)结合光合作用发现史的学习及实验设计与分析,培养学生科学的态度及创新、合作精神,进行热爱科学、献身科学的科学思想教育。

(2)通过生物结构与功能统一,物质代谢和能量代谢相关联对学生进行生物学基本观点教育。

(3)明确光合作用意义,增强爱护植被、关心农林业发展的意识,充分体验生命科学的价值。

(三)重、难点及确定依据:

重点:(1)光合作用过程,因为这是理解光合作用反应式和意义的基础。

(2)光合作用的意义,因为它能帮助学生形成科学的价值观。

难点:(1)科学研究方法的理解和运用。因为科学研究能力是一种较高的技能,对学生进行科学素养的培养是一个长期的过程。

(2)光合作用中物质变化和能量变化。因为光合作用是植物体内一系列理化反应组成的复杂过程,而学生所学的理化知识是有限的,因此高中内容只是过程梗概,这就造成部分学生学习困难。

二、教材处理:

光合作用这节课分三课时学习

学生在他们成长的过程中很少参与科学研究,不理解科学家研究问题的方法,围绕“目的”设计实验是一种科研能力,是培养创fg造能力的基础,也是培养可持续发展人才的需要。所以第一课时光合作用的发现在处理上主要以引导学生进行实验设计。时

学生在初中已经学习过光合作用,又刚刚学完叶绿体的亚显微结构这为第二课时的学习提供了很好的基础。所以这部分内容在处理上注重构建教学内容体系,将教学内容组合为:

(1)光合作用的物质和结构基础;

(2)光合作用的全过程;

(3)光合作用的意义;

(4)光合作用在实践中的应用。使知识系统化层次化。

第三课时学生自主实验验证光合作用色素种类和颜色。

三、教学方法:

课堂教学应该尽可能让学生多动脑想、动手做、动眼看、动嘴说,让学生亲自去体验知识的形成过程,培养学生自主探究、主动参与课堂问题解决的过程,在“动”中体现学生的主体地位。由此确定以下教学方法:

(1)教法:第一课

时的“设计实验”采用发现式教学方法(问题→假设→预期→实验→结果→结论)。第二课时采用自学讨论结合的方法、直观法。设计科学直观的叶绿体中色素的吸收光谱图解,帮助学生理解光合作用的物质基础,理解叶绿体中的色素在光合作用过程中的作用;通过课件直观展示光合作用的过程;设计光合作用的光反应与暗反应的比较表,帮助学生掌握光合作用的过程,培养学生的概括能力。第三课时采用实验法。

(2)学法:通过光合作用发现简史,学习探究研究实验的基本思路:“问题→假设→实验→结论”;通过光合作用过程学习,掌握光合作用光反应与暗反应两阶段的区别与联系;通过分析影响光合作用的因素,体会光合作用的意义及光合作用与世界面临的粮食、能源、环境污染等重大问题的密切关系;通过提取和分离叶绿体中色素的实验,了解叶绿体中色素的种类、色素吸收光谱等基本知识。

四、教学手段:

(1)多媒体课件将设计实验以图、文两种形式再现出来。

(2)多媒体课件展示色素吸收光谱。

(3)多媒体课件展示光合作用的过程。变静态为动态,变抽象为直观,以突出重点,强化记忆,弥补了图解静止不动的缺陷

五、教学程序:

教学环节

(教师活动)

学生活动

教学设计思路

一、导言

通过上节课光合作用有关实验的设计引导学生总结光合作用反应式

CO2+H2O——(CH2O)n+O2

叶绿体

从氧化还原反应角度分析此反应特点,启疑问题:氧气是怎样产生的?CO2是是怎样被还原的?还原剂是什么?光能是怎样转变的?

学生思考

导言是一堂课的开始,应具有激发性和启发性,激发了学生求知的欲望,明确学习内容,同时有利于导入本节内容。

内容

二、光合作用的过程

1、光合作用的物质和结构基

础物质基础

(1)叶绿体色素:

介绍色素种类颜色分布

课件展示色素吸收光谱

(2)酶:介绍酶的分布

结构基础:叶绿体

2、光合作用的全过程

课件展示光合作用动态过程

课件展示图表:光反应、暗反应的区别和联系

3、光合作用的意义

4、光合作用知识在实践中的应用

(1)延长光合作用时间

(2)增加光合作用面积

学生读书讨论归纳

学生观看

学生归纳

学生读书

学生讨论

学生总结

学生在已有知识的基础上进行读书自学,讨论归纳可以培养自主学习能力;

通过读书结合观察课件,然后对光反应、暗反应进行区别与联系使学生通过比较法的学习方式掌握巩固知识;

学生在已有知识的基础上完全可以进行归纳总结。

反馈

练习

多媒体展示例题

例1、书后习题

例2、在进行植物实验的暗室内,为了尽可能降低光合作用的强度,最好安装

A.红光灯&n

bsp;B。绿光灯

C.白炽灯D。蓝光灯

例3、将单细胞绿藻置于250C,适宜光照和充足CO2条件下培养,经过一段时间后,突然停止光照,发现绿藻体内C3的含量突然上升,原因是—————————————。

学生解答

选择例1可以帮助学生巩固光合作用反应过程;

选择例2有助于掌握色素吸收光谱的应用;

选择例3使学生更加明确光反应与暗反应的联系。

归纳

总结

1、引导学生分析光合作用反应式中反应前后原子关系。

2、强调光合作用在自然界中的作用。

学生与教师一起归纳

把学生对光合作用的认识迁移到整个生物界。

板书

设计

二、光合作用的过程

1、光合作用的物质和结构基3、光合作用的意义

础物质基础4、在实践中的应用

(1)叶绿体色素:

(1)延长光合作用时间

(2)酶:介绍酶的分布

(2)增加光合作用面积

结构基础:叶绿体

2、光合作用的全过程

(1)光反应

(2)暗反应

《光合作用》说课稿2

一、说教材

(一)地位和作用

1、本章在教材中的地位

本章教材主要是在学生学习了关于生命的物质基础和生命的基本单位——细胞的基础上,比较详细地讲述了酶和ATP在新陈代谢中的作用,植物、动物和人体内新陈代谢的主要过程和特点,以及新陈代谢的基本类型等知识基础。使学生通过本章的学习,可以使学生更加深入地理解新陈代谢是生物体进行一切生命活动地基础,是生物地最基本的特征。所以说它是我们高中生物学的重点和难点知识。

2、本节在本章中的地位

本节教材主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体中的色素、光合作用的过程以及光合作用的重要意义等四个方面的内容。

(1)光合作用的发现,是建立在初中教材中讲述了光合作用的基础知识上,安排了绿叶在光下制造淀粉实验的基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述光合作用的发现过程中的几个著名的实验。

(2)叶绿体中色素的探索,教材通过实验中叶绿体中色素的提取、分离,使学生自己动手,亲自看到从上到下依次的橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色的出现。

(3)光合作用的过程及重要意义,首先,教材从光合作用的总反应式入手,说明光合作用的场所、条件、原料和产物。从而引出根据是否需要光,将光合作用的过程分为光反应和暗反应阶段。之后教材对这两个阶段分别从反应场所、条件、物质变化、能量变化等方面进行了比较详细的分析。得出两个阶段是一个整体,在光合作用的过程中,二者紧密联系、缺一不可的辨证结论。紧接着讲述了光合作用的重要意义,最后还补充了植物栽培与光能的合理利用,意在指导学生理论联系实际。

【小结】:所以说节内容既是本章的重点和难点又是整个高中生物学中的重点和难点。

(二)教学目标

1、知识目标

(1)光合作用的概念、反应式; (B:理解)

(2)光合作用的发现过程; (A:知道)

(3)绿体中色素的提取和分离实验的过程及其有关问题; (C:掌握)

(4)光合作用的过程; (D:应用)

(5)光合作用的实质; (D:应用)

(6)光合作用的意义。 (D:应用)

2、能力目标

(1)通过光合作用的发现过程的学习,使学生能学习科学家们研究科学的精神和方法;

(2)通过光合作用过程中光反应和暗反应阶段的学习,培养学生运用对比法进行学习的方法。

(3)初步掌握叶绿体中色素的提取和分离的方法,渗透“线条学习法”,培养学生的自学能力。

3、情感目标

(1)通过光合作用的意义来理解当今世界面临的一些重大问题,如:粮食、人口、资源、环境等,从而引起学生对世界未来的关注;

(2)通过光合作用的发现过程的学习,使学生认识到科学发展的艰辛、科学研究方面的重要,进而说明学习方法的重要;

(3)学习光合作用的过程中,渗透物质与能量,光反应与暗反应之间的辨证关系,使学生树立科学的辨证观点。

(三)教学重难点

1、光合作用的发现过程;

2、光合作用的场所;

3、光合作用的过程;

4、光合作用的意义。

二、说教法学法

(一)教法的选择

1、坚持启发式家学,环环相扣,引导学生步步深入地分析,具体方法是:结合前面学习的内容,由教师提出问题,引发思考,复习旧知识,在此基础上由教师归纳总结出结论;

2、采用现代化的教学手段,从本节课的实际出发,使用多媒体教室,将许多地方用多媒体课件来表达,从而增强直观效果。

(二)学法的指导

1、指导学生如何从本节的学习中掌握设计实验的方法,

2、指导学生在实验中如何观察现象、分析现象、分析问题、总结规律。

三、说教学过程

第一课时

一、课前准备

先让学生在课前预习,课前准备好在教学中用到的多媒体课件。

二、引入新课

先利用多媒体课件向学生介绍光合作用的知识体系,再利用多媒体课件向学生提问,并根据学生的回答情况引入光合作用的概念,从而引入新课。

三、讲授新课

(一)讲授光合作用的概念(演示多媒体课件)

光合作用是绿色植物通过叶绿体利用光能,把二氧化碳和水转化成储存着能量的有机物,并且释放氧的过程。

(二)讲授光合作用的反应式

根据概念,导出光合作用的反应式:

引导学生分析光合作用的反应式,并把它和初中学习过的光合作用的反应式进行比较从中找出区别与联系。分析其中的原因,从而引入到光合作用的发现。

(三)讲授光合作用的发现过程

利用多媒体课件向学生介绍英国科学家普里斯特利(J.Priestley,1733-1804)在1771年所做的实验,并引导学生分析原因,从而引入以下几个著名的实验。

1、1864年,德国科学家萨克斯(J,von Sachs,1832—1897)做的这个实验:他把绿色叶片放在暗处几个小时,目的是让叶片中的营养物质被消耗掉,然后把这个叶片一半曝光,另一半遮光。过一段时间后,用碘蒸气处理叶片,发现遮光的那一半叶片没有发生颜色变化,曝光的那一半叶片则呈现深蓝色。这一实验成功地证明了绿色叶片在光合作用中产生了淀粉。(边演示多媒体课件边分析实验现象出现的原因,并引导学生注意科学家设计实验的思路和方法,同时提醒学生在实验中的应该注意的地方)

2、1880年德国科学家恩吉尔曼(C.Engelmann)用水绵进行了光合作用的实验:他把载有水绵和好氧细菌的临时装片放在没有空气的黑暗环境里,然后再用极细的光束照射水绵,通过显微镜观察发现,好氧细菌只集中在叶绿体被光束照射到的部位附近;如果上述临时装片完全暴露在光下,好氧细菌则集中在叶绿体所有受光部位的周围。他的实验证明了:氧是由叶绿体释放出来的,叶绿体是绿色植物进行光合作用的场所。(边演示多媒体课件边分析实验现象出现的原因,并引导学生注意科学家设计实验的思路和方法,同时提醒学生在实验中的应该注意的地方;然后利用多媒体课件向学生提问,并结合学生的回答利用多媒体向学生讲解恩吉尔曼的实验巧妙之处)恩吉尔曼的实验巧妙之处A用水绵作为实验材料。水绵不仅具有细而长的带状叶绿体,而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察和分析研究。 B将临时装片放在黑暗并且没有空气的环境中,排除了环境中光线和氧的影响,从而确保实验能够正常进行。 C选用极细的光束照射,并且用好氧细菌进行检测,从而能够准确地判断出水绵细胞中释放氧地部位。 D进行黑暗(局部光照)和曝光的对比实验,从而明确实验结果完全是由光照引起的。

3、20世纪30年代,美国科学家鲁宾(S.Ruben)和卡门(M.Kamen)采用同位素标记法研究了这个问题。他们用氧地同位素--18O,分别标记H2O和CO2,使它们分别成为H218O和C18O2,然后进行两组光合作用实验:第一组向同种绿色植物提供H218O和CO2;第二组向同种绿色植物提供H2O和C18O2。在相同的条件下,他们对两组光合作用实验释放的氧进行了分析。(利用多媒体课件分析这两组实验并从中得出结论,最后利用多媒体课件向学生简单介绍一下示踪元素及同位素标记法。)

四、结束新课

简单回顾一下本节课所学习的内容

五、布置作业

思考题:这些科学家为什么会成功?我们在今后的学习中应该学习他们的哪些方面?

《光合作用》说课稿3

一、说教材

本节课的内容是验证光合作用吸收二氧化碳释放氧气,首先,教材从光合作用的演示实验入手,通过学生的观察实验总结出结论,说出光合作用的原料和产物。意在指导学生理论联系实际。【小结】:所以说本节课的内容既是本章的重点和难点又是本单元的重点和难点。

二、说教学目标

1、知识目标:知道光合作用的原料和产物。

2、能力目标:锻炼学对生试验现象的分析讨论能力;

三、情感态度、价、值观:

认识绿色植物园的光合作用对于整个生物界乃至整个自然界

三、说教学重点难点:光合作用实验装置的设计

四、教材分析

本课时中的内容之间相互联系,前后连续性强,每个实验在解决某个问题的同时,又发现和提出新问题,为整个光合作用提出新课题。 因此,这些内容适合学生自主学习,自主探究,能够培养学生的科学探究和思维能力。 坚持启发式教学,环环相扣,引导学生步步深入地分析,具体方法是:结合前面学习的内容,由教师提出问题,引发思考,复习旧知识,在此基础上由教师归纳总结出结论 采用现代化的教学手段,从本节课的实际出发,使用多媒体教室,将许多地方用多媒体课件来表达,从而增强直观效果。

五、学情分析

经过前一课时的实验学习、探究 ,学生已经对实验过程、实验步骤、实验注意生已经对实验过程、实验步骤、实验注意事项等比较熟悉,学生愿意也渴望重复科学家们曾经走过的探索之路。他们有设计实验的能力,也有自主分析的基础,满足学生的这一愿望,会使学生的学习兴趣大增加。

六、说教学过程

(一) 创设情景,引入新课

俗话说:“万物生长靠太阳”,为什么这么说呢?我们来看一组数据:①地球表面上的绿色植物每年大约制造4400亿吨有机物;②地球表面上的绿色植物每年储存的能量约为7.11×1018kJ,这个数字大约相当于240000个三门峡水电站所发出的电力。

激发学生学习的兴趣,开始本节课。

(二)新课学习

一、光合作用的探究历程:

1.1785年,发现了空气的组成,人们才明确植物的绿叶在光下能吸收CO2 ,释放 O2。

2. 通过光合作用的探究历程,培养学生观察、分析问题的能力,以及让学生树立一种持之以恒的精神。

二、光合作用的演示实验:

1、光合作用的课件播放:(由光合作用的探究历程引出)

2、光合作用的结论分析:(观察实验现象分析实验结果)

3、通过阅读、观察、动画演示、分析、交流讨论光合作用的原料产物,养成良好的思维品质,学会运用对比法进行学习。

4、在学习过程中,感悟科学家不畏艰辛、持之以恒的科学研究精神

(三)、实战演练—理论联系实际

(四)、值得深思的问题:为了保护地球----我们美丽的家园,我们可以做些什么?

从本节课入手,为了保护我们的地球,我们周围的环境,自己可以做些什么?

(五)、谈一谈,通过本节课的学习,你有哪些收获?

六、教学设想:

本节课是在学习了光合作用的必须条件和产物之一淀粉的基础上,再次学习植物的光合作用的原料及产物,本节课是第二课时,从知识的体系上说,先了解光合作用的探索历程,有利于对光合作用的学习。主要采用多媒体课件展示及动画演示,让学生直观接触光合作用的探索过程,加深对光合作用的理解;通过本节课学习,将知识延伸-----为了保护地球----我们美丽的家园,我们可以做些什么;同时体会科学家探索知识的艰辛,鼓励学生在学习、生活中,要对自己有信心,要有耐心,以及持之以恒的精神。

七、教学反思:

光合作用发现过程中的许多经典实验,本节课的教学打破了传统的讲授式和实验相结合的教学模式,采用了光合作用的研究史和实验相结合的新模式。

本课中安排了与“光合作用的发现”有关的.多个科学史料。一节课下来,学生仿佛从20xx多年前开始伴随着各时期的科学家重走了光合作用发现这一历史之路,在与科学巨匠的对话中体验科学探究过程及其中的曲折和艰辛。

存在问题:在本节课的教学中,还有一些问题应进一步完善,如:;没有面向全体学生;课件的制作还需进一步改进和完善,处理好细节问题,教学语言应能言简意赅,多让学生说,多与学生交流,吸取学生的创新之处。

《光合作用》说课稿4

一、教材分析

《光合作用释放氧气吸收二氧化碳》是北师大版初中生物第五章第1节内容。本课时中的内容之间相互联系,前后连续性强,每个实验在解决某个问题的同时,又发现和提出新问题,为整个光合作用提出新课题。因此,这些内容适合学生自主学习,自主探究,能够培养学生的科学探究和思维能力。

二、学情分析

经过前一课时的实验学习、探究 ,学生已经对实验过程、实验步骤、实验注意

事项等比较熟悉。学生愿意也渴望重复科学家们曾经走过的探索之路。他们有设计实验的能力,也有自主分析的基础,满足学生的这一愿望,会使学生的学习兴趣大增加。

三、说教学目标

知识目标:初步了解光合作用的原料和产物;通过实验,加深学生对光合作用的认识,让学生初步学会生物科学探究的一般方法,提高他们的实验能力、解决问题的能力,培养他们的创新精神。

能力目标:锻炼学生对试验现象的分析讨论能力;

情感、态度、价值观:认识绿色植物园的光合作用对于整个生物界乃至整个自然界的意义。

四、说教学过程

本节课将从以下几个环节展开教学:

光合作用吸收二氧化碳---光合作用释放氧气---实验注意事项---实验结果分析---本课时小结

五、说教法、学法

教法:启发式教学、观察比较法、多媒体演示

学法:观察实验讨论、对比归纳、练习提高

六、评析

光合作用在教材中无疑是重点和难点,这个实验做得好可以帮助学生牢固掌握这部分知识,可以培养学生的探究能力和综合运用各科知识解决实际问题的能力,可以培养他们的创新精神,激发他们的学习兴趣,提高他们的科学素养。但由于这个实验较难,教师要注意在课前给予学生较多的引导和帮助,并请他们在课前做好相应的准备。

《光合作用》说课稿5

一、说教材

这是人教版必修一第五章第四节的内容,本节是在初中生物光合作用的学习基础上,分别从生物科学史、物质和能量转变、结构和功能相适应这三个角度进一步学习光合作用,包括捕获光能的色素和结构、光合作用的发现历程,光合作用的原理和应用,环境因素对光合作用强度的影响,期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对光合作用概念的理解,而且可以从光合作用经典实验中学习到科学家设计实验的智慧,培养实验设计能力,还能感受到科学研究方法的重要,实验设计的巧妙。本节与其他章节有密切的联系,具有承上启下的重要作用,尤其是在绿色植物新陈代谢、以及整个生态系统的物质循环和能量流动中具有重要意义,是必修一的重点内容之一。

1、教学目标

1).知识目标:①简述叶绿体中色素的种类和作用,描述叶绿体的结构和功能。(Ⅰ)

②说明光合作用以及对它的认识过程。(Ⅱ)

③比较光反应与暗反应的区别和联系。(Ⅱ)

④尝试探究影响光合作用强度的环境因素。(Ⅲ)

⑤说出光合作用原理的应用。(Ⅰ)

⑥简述化能合成作用。(Ⅰ)

2).技能目标:正确使用实验器材,完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作。

3).情感目标:体验前人探索光合作用的研究历程,并作出相关的评价;关注农业生产中的实际问题,讨论提高光合作用效率的意义。

2、教学重点、难点分析:

1.)教学重点:①叶绿体中色素的种类及其作用。

②光合作用的发现及研究历史。

③光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

④影响光合作用强度的环境因素。

了解叶绿体中色素的种类和作用,有助于理解光合作用过程中能量的捕获和转化。光反应和暗反应是光合作用相互联系、相互影响的两个过程,弄清其中物质和能量的转化,才能算是真正理解了光合作用的原理,才能分析和讨论哪些环境因素将对光合作用产生什么样的影响。分析前人的研究历程,评价他们的研究方法,得出对科学研究的一般规律性的认识,结合当代科学研究的成果,将所学的知识运用于对实际问题的探索和讨论,对于巩固所学的知识,培养理论联系实际的能力有重要的意义。

2).教学难点:①光反应和暗反应的过程。

②探究影响光合作用强度的环境因素。

光反应和暗反应过程中物质和能量的变化,以及光照强度、温度、大气中CO2含量、植物体内H2O的含量、叶龄、矿质元素、呼吸作用、蒸腾作用等等因素综合在一起,都将对光合作用产生影响,要引导学生理解这其中的知识,并进行相关的讨论,是教学中的一大难点。

二、说学生

本节的授课对象是高一的学生,

1)他们在初中的生物学学习中已具备了一定的关于光合作用的基础知识,也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个实验。

2)他们具备物质转变和能量变化等相关的化学知识。

3)在前面的《降低化学反应活化能的酶》一节的学习中已经学习过简单的对照实验和相关的实验设计原则,使本节课最后的实验设计得以顺利进行。

4)他们具有一定的 分析问题的能力,实施问题探究教学是可行的。

三、教法和学法

根据上述对教材和学生的分析,本节采用以下教法和学法:

1)实验法:以实验说明结论。生物学的教学就是实验的教学过程,实验的展示形式有学生分组实验、老师示范实验、动画和图片演示实验等,让实验现象说明问题,而不是直接让学生记住结论。

2)问题探究教学发:以问题引发兴趣。整个教学过程要设置好问题,层层展开,层层递进,让新知识与旧知识融为一个整体,让学生在步步上升中攀登到知识的顶峰。

3)比较学习法,同时采用多媒体辅助教学,解决光合作用抽象的过程。

四、课时安排:4课时(其中1课时为本节练习、讲评、复习)

第一课时:捕获光能的色素和结构。(在实验室上)

第二课时:光合作用的探究历程。

第三课时:光合作用的原理和应用、化能合成作用。

五、说教学过程

第一课时

1、引入新课:(情景导入 )

2、“万物生长靠太阳”,对绝大多数生物来说活细胞所需能量的最终来源是光能,将光能转变为细胞能够利用的化学能的是光合作用,光合作用的过程是怎样的呢?绿色植物又是怎样把光能转化成化学能的?这是本节课要掌握的内容,

植物细胞进行光合作用,将光能转化为化学能,首先要能够捕获光能,因此,我们先来学习捕获光能的色素与结构。 说明:此导入方式先导入到节再到课时,用情景加问题的模式在最短的时间内把学生的注意力引向学习的主题-----光合作用,即明确了本节要掌握的目标,又清楚本节课的内容。

2捕获光能的色素。包括色素的提取、分离,色素的种类、含量、捕获的光谱、作用 教学策略:

采用实验法和问题探究法来突破此教学重点。

1实验法帮助学生明确实验的原理、方法、步骤。

2本实验相关的药品和实验注意事项较多,故采用问题探究法让学生经过自主、探究、合作学习与师生共同探究相结合(含自学、实验、演示、谈话、讨论、讲授等)来突破。

色素分布在哪里? 过渡到学习捕获光能的结构

3捕获光能的结构-----叶绿体

包括叶绿体的分布、形状、结构组成、功能。

哪些细胞才有叶绿体?叶绿体的形状是怎样的?有哪些结构组成?基粒和内囊体有什么作用?叶绿体的膜表面和基质中分布了什么?叶绿体的功能是? 从“结构与功能相适应”的角度,采用问题探究法教学。

小结,课堂练习巩固所学内容

第二课时

1导入新课:(复习导入)

复习上节课的内容和初中生物所学的光合作用的概念 说明: 先复习概念,让学生形成初步的印象,同时激发学生的好奇心:现在呈现在我们面前的光合作用只有几句话,但人们得出这一认识却经历了漫长的探究历程,科学家用了200多年的时间经过无数次的实验才总结出来的。自然进入光合作用的探究历程的学习。

现在呈现在我们面前的光合作用只有几句话,但人们得出这一认识却经历了漫长的探究历程,科学家用了200多年的时间经过无数次的实验才总结出来的,现在我们就沿着科学家们探究光合作用的足迹,来体验他们认识问题的思维过程和科学探究的乐趣。

光合作用的探究历程 由于实验较多,不利于学生掌握实验设计思路和结论。所以打破以时间为线索的常规教学,而把实验分为五类:植物为什么会生长?植物放出氧气之谜?植物进行光合作用的条件、产物、场所、分别是什么?释放的氧气来自于水还是二氧化碳?有机物是如何合成的?通过五个问题贯穿本节课,有利于学生对光合作用探究历程的理解?

一植物为什么会生长?

1亚里士多德的观点;

亚里士多德的结论正确吗?你认同吗?

2海尔蒙特的柳树盆栽实验

根据实验设计原则,海尔蒙特的实验设计有什么缺陷?是谁首先想到植物的生长与空气的作用有关? 多角度、多种方法引导质疑、激发兴趣。

在关注经典实验过程的同时,强调对实验设计的思路、优缺点的分析,通过启发学生质疑,进行合理假设,参与实验设计,调动学生学习的积极性。

二植物放出氧气之谜?

1普利斯特利的实验

2英格豪斯实验

是谁发现了光在其中的关键作用?

与前人相比,英格豪斯的实验设计改进在什么地方?

三植物进行光合作用的条件、产物、场所的探究

1索绪尔的实验

2梅耶的观点

3萨克斯的天竺葵实验

4恩格尔曼的水绵实验

18,首次在教科书中称它为光合作用。

根据以上科学家的探究里程归纳光合作用的过程归纳得出光合作用的化学方程式。

从化学方程式引出问题四和五。

四释放的氧气来自于水还是二氧化碳?

鲁宾和卡门的氧同位素示踪实验

五有机物是如何合成的?

卡尔文的碳同位素示踪实验。

近代科学家对光合作用的研究:

袁隆平的杂交育种 总结归纳、感悟。

课后拓展:P103的第三题。

小结,课堂联系 巩固所学知识。

第三课时光合作用的过程

1导入新课:(复习导入)

写出光合作用的总化学方程式 光合作用是非常复杂的多步反应,总反应式不能表示光合作用具体的进行历程,这样很自然地就引入了光合作用的光反应和暗反应的过程的学习。

2光合作用的过程

包括光反应和暗反应的概念、场所、条件、原料、物质变化、能量变化。 采用问题探究教学模式突破,含自学、演示、谈话、讨论、讲授等)

3出示光合作用过程示意图并作适当讲解。

4光反应与暗反应关系的比较 列表比较法:用表格形式归纳,是内容简洁明了。

5光反应暗反应之间的联系:

当光合作用的光反应过程被人为阻断,你认为暗反应会被停止吗?反过来,当暗反应过程被人为阻断,你认为光反应会怎样变化? 通过比较三碳化合物、五碳化合物之间的物质的量变化,进一步巩固光合作用的过程。

6环境因素对光合作用强度的影响

课外作业,小组设计,选一种环境因素,分析它对光合作用强度的影响。通过小组讨论,确定并实施本小组的实验方案,写出实验设计,待教师审阅后,与生物实验室联系,而后利用课余时间分别安排各小组到生物实验室完成本小组的实验。

提供一些思路供同学借鉴,当然还可以自己创出更有新意的实验。

①光照强度的变化

②不同波长的光(红光、绿光)

③不同的温度(过度、适宜、过低)

④水分对植物光合作用强度的影响

7、化能合成作用

按小组学习教材中这部分的内容,提取这二个自然段中的主要内容,然后小组派代表说说从这部分内容中获得些什么知识。

讲清:①自养生物(光能自养、化能自养及区别),

②异养生物。

结合上一节(第3节 细胞呼吸)的内容,全面划分生物的代谢类型。 列表比较法

小结,练习巩固本课时的知识

板书设计

捕获光能的色素

一、绿叶中色素的提取和分离

提取色素 制备滤纸条 画滤液细线 分离色素 观察与记录

二、色素的种类和作用

种类 色素颜色 选择吸收光能

叶绿素

(3/4) 叶绿素a 蓝绿色 红光和蓝紫光

叶绿素b 黄绿色

类胡萝卜素(1/4) 胡萝卜素 橙黄色 蓝紫光

叶黄素 黄色

三、叶绿体的结构

外膜

内膜

基粒:由两个以上的类囊体组成,含色素

基质:含多种光合作用所必需的酶,和少量的DNA

《光合作用》说课稿6

一、设计前的思考

我个人认为,不论是哪一章节,在进行教学设计之前,都要以以下3点为依据:1、课程标准;2、学生的身心特点;3、现有的教学条件。课程标准可以给我们的教学设计提供方向;符合学生身心特点可以提高教学的有效性。现有的教学条件则决定了教学的可行性。

在进行教学设计前,要先整体考虑整个章节及与其他章节的联系。本章节光合作用是整个初中生物中很重要的一节。与后面环境保护、生态系统都有紧密的联系,也是高中学习的重点。因此,在教学设计时,要考虑为以后的学习做好铺垫。

二、本节的具体设计及设计原因

本章节光合作用的主线是:“光合作用的定义——光合作用的实质——光合作用的意义”,而本节是第4课时,着重解决“光合作用的实质——光合作用的意义”这2点。在前3个课时,通过对光合作用发展史的学习和有关光合作用的实验,学生对光合作用的定义有了一个比较清晰的认识。因此,本节应当对前3节的内容进行总结,并提升。本节主要采用启发式的教学,用一个个相衔接的问题将教学内容串联。

1、引入。本节可以采用通过复习的方式引入。对于较好的班级,可以直接向学生提问:通过对前3节的学习,光合作用的反应式是?,并可请学生到黑板写出。如果学生水平不够,可以通过:光合作用的原料是什么?产物是什么?条件是什么?场所在哪里?将光合作用的反应式进行分解,然后再黑板上写出。

2、光合作用的实质。光合作用的实质有两个:物质转变和能量转化。物质转变学生容易理解,因为前3节课的实验对学生已经进行了铺垫。因此,直接提问:光合作用中,有没有物质的变化?如果有,发生了什么样的变化?通过反应式学生不难看出。但能量的转化学生理解起来会困难一点。因为能量的守恒定律学生要到初二学物理时才知道。因此,这里设计了一个活动,也通过问题进行:能量有哪些形式?(让学生尽可能多地回答),学生一般都能答道热能、光能、电能、风能等等,知识面广一点的还能答道核能、化学能等。可以将学生的主要答案罗列在附板书处。接着再问:能量可以传递吗?可以从一种形式转化为另一种形式吗?问到这个问题时学生的回答有很多,有的认为能,有的认为不能。这是可以举例:如冬天时,比较冷的手放在暖手器上就能感到热,说明什么问题;打开灯,什么能转化成了什么能等,通过一些常见的生活例子,利用学生的直接经验,可以让学生明白:能量有多种存在形式,并且不同形式的能量可以相互转化。有了这个知识准备后,在让学生回答:光合作用中,有能量的转化吗?这是学生再来理解光合作用中光能转化为储存在有机物中的化学能,就容易多了。

3、光合作用的意义 。如果学生理解了光合作用的实质,对光合作用有什么意义就很顺利成章了。这时可以提问:你认为光合作用有哪些意义?可以让学生尽可能地想,尽可能地举例。最后,将学生们的回答进行归类,总结出光合作用的三点重要意义。

4、光合作用的应用。可以利用这一部分检测学生对光合作用的掌握情况。书上给了一个合理密植的例子,但还不够。因此,设计了3个问题:为什么要大力提倡保护森林、植被?为什么卡尔文要从植物中找石油?可以怎样解决航天员在长途航行时的基本生活问题?设计第1个问题的目的主要是考虑情感态度价值观目标的达成,并为以后的环境保护内容做铺垫。通过对光合作用意义的理解,学生不难回答这个问题。第2个问题的设计主要是因为在本章节最开始引入时,为了引起学生的学习兴趣给学生们讲了一个小故事:上个世纪90年代,有一位叫做卡尔文的科学家带着他的研究队伍在世界各地的森林里找植物,找到一种当地的特有植物就带回实验室研究,有人好奇地问他们在干嘛,他们回答说在找石油。为什么会在植物中找石油呢?当时学生的回答是五花八门,但是我并没有给出正确答案。这个时候再次把问题提出,学生就容易想到原因了。第3个问题主要是来源于现在航天业中一个还未能很好解决的难题:就是以后如果要到其他星球,宇航员可能会在宇宙飞船上待几年,他们所需的食品和氧气的量是很大的,但光靠携带几年所需的食品和氧气是不现实的,因此请学生考虑解决途径。选择这个问题一是学生对航天的内容比较感兴趣,二是这个问题目前没有最终答案,可以充分调动学生的发散思维,三是容易让学生联想到与光合作用结合,四是可以为以后学习生态系统的物质循环和能量传递做点铺垫。果然,在讨论第3个问题时,学生非常踊跃。

5、作业。可以将上段所提的3个问题作为课堂作业。如果时间允许,可以事先印制一张小提单,选择一些填空题和选择题,如填写光合作用的反应式、光合作用的实质等,让学生对本节课的内容做一个书面的总结。

三、教学反思

通过对本节课的设计和教学,绝大部分学生能完成教学目标。由于有了能量守恒定律的铺垫,学生理解光合作用的第2个实质:能量的转化变得容易了。由于本堂课基本以问题开展,学生回答很踊跃,整个课堂气氛很活跃。尤其是在回答最后3个问题时,学生想得很多,但很多学生都能从光合作用的角度去考虑,可见学生能够运用所以知识去解决问题了。但是,由于学生非常活跃,所以在课堂上还需要进行适时的调控,避免课堂混乱。对于基础较薄弱的班级,可以增加5分钟左右的书面练习题,帮助学生进行总结。

《光合作用》说课稿7

1、说教材.

本节在本章中的地位和作用 本节教材主要讲述了光合作用的发现过程、叶绿体中的色素、光合作用的过程以及光合作用的重要意义等四个方面的内容。

(1) 光合作用的发现,是建立在初中教材中讲述了光合作用的基础知识上,安排了绿叶在光下制造淀粉实验的基础上,更加深入地从产物和场所等方面讲述光合作用的发现过程中的几个著名的实验。

(2) 叶绿体中色素的直观展示,让学生亲自看到从上到下依次的橙黄色、黄色、蓝绿色和黄绿色的出现。

(3) 光合作用的过程及重要意义,首先,教材从光合作用的总反应式入手,说明光合作用的场所、条件、原料和产物。从而引出根据是否需要光,将光合作用的过程分为光反应和暗反应阶段。得出两个阶段是一个整体,在光合作用的过程中,二者紧密联系、缺一不可的辨证结论。紧接着讲述了光合作用的重要意义,最后还补充了植物栽培与光能的合理利用,意在指导学生理论联系实际。

2、说考纲

①了解光合作用的发现过程

②识记光合作用的概念、反应式及元素转移;

③理解光合作用的过程图解;

④掌握叶绿体中色素的种类、作用、提取和分离叶绿体中色素的方法;

⑤掌握光反应、暗反应的部位、条件和过程以及两者的关系;

⑥掌握控制农作物增产的途径和措施;

3、说教学目标

3.1知识目标:

①光合作用的发现史

②叶绿体中的色素

③光合作用的过程

④光合作用的意义

⑤掌握控制农作物增产的途径和措施

3.2能力目标:

①通过研究光合作用的发现过程和方法,使学生能够体会和认识科学研究的过程,并初步学会具体的科学研究思路和方法。

②通过观察、设计光合作用发现的实验,培养学生的观察分析和思维能力。

③通过运用物理和化学知识理解光合作用过程中物质和能量的变化过程,培养学生知识迁移能力以及学科间知识的综合能力。

④通过学生总结归纳光合作用过程中的主要反应以及光反应和暗反应两大阶段的区别和联系,培养学生归纳总结能力。

3.3情感、态度、价值观目标:通过光合作用的学习,使学生体会到科学的发现需要几代人不懈的努力、科学的发现需要多人的合作。培养学生关注农业生产知识

4、说教法学法

4.1教法的选择

①坚持启发式教学,环环相扣,引导学生步步深入地分析,具体方法是:结合前面学习的内容,由教师提出问题,引发思考,复习旧知识,在此基础上由教师归纳总结出结论;

②采用现代化的教学手段,从本节课的实际出发,使用多媒体教室,将许多地方用多媒体课件来表达,从而增强直观效果,加大课堂容量。

4.2学法的指导

① 指导学生如何从本节的学习中掌握设计实验的方法。

②指导学生在复习实验中如何分析现象、分析问题、总结规律,初步学会运用单一变量原则设计简单实验。

③指导学生相互讨论,相互合作,在合作中提高能力.

5、说教学过程

5.1光合作用的发现

(学生活动:讨论四个实验的共同设计要点,四个实验的结论)

教师点拨:对照实验、在对照实验中体现单一变量原则。

练习:请设计实验验证“光合作用需要光”

练习设计目的:通过控制变量后对反应物的消耗、产物的生成的判断得出光合作用的条件之一是光照,培养学生的实验设计能力、发散思维能力。

5.2光合作用的色素

通过实物展示色素的扩散情况,然后列出有关色素的考点、习题。

5.3作用的过程

光反应 ①水的光解 暗反应 ③ CO 的固定

②ATP的形成 ④ CO 的还原

考点:①光照变化 ②CO 浓度变化

例、将一棵在暗处放置了很久的植物,突然从暗处移到光下,其叶绿体中 C3 、C5 和ATP的含量变化如何?

答案: C3下降 C5增加 ATP增加

例、将一植物从高浓度二氧化碳移至低浓度的二氧化碳环境中,叶绿体中 C3 、C5 和ATP的含量变化如何?

答案: C3 下降 C5增加 ATP增加

5. 4响光合作用的因素

①光照强度 ②温度 ③CO 浓度 ④水、矿质离子

练习:一亩田一年中获得最大有机物产量(例:合理施肥、提高光合作用效率)

措施 原理

本练习是开放性问题,注意总结提高光合作用产量的措施有:光照面积如合理密植、套种;光照时间如轮作;光合作用效率如光、温度、水、化肥等。

6、教学反思

6.1优点:

①课型设计较好,在引言之后,先给出本节课的知识目标,然后分别从几个目标入手,详细讲述。

②认真研读高考考纲,发现考纲中关于本节的变化,能借助分析本节经典实验得出实验设计原则,并提出问题、分析问题、解决问题、评价结论,很好地训练了学生的实验探究能力。

③课堂有一定的思维量,通过“验证光是光合作用的必须条件”习题;“一亩田一年中获得最大有机物产量”习题训练了学生的发散思维能力。

④能抓住基本概念进行教学,并把所涉及的知识整理,形成网络结构展现给学生。

⑤基本功扎实,板书工整,简明额要的几笔把要点知识展现出来。

⑥在进行基本知识点复习时,能指出本知识点的考点是什么,并进行适时训练,发现问题、解决问题。

6.2缺点:

①教案中未体现三维教学目标。即知识目标、能力目标、情感目标,而只体现了知识目标。

②在教学中体现了能力目标,如:创新能力、实验能力;但是,情感目标未体现与生产实际相联系。

③课堂时间分配上给“影响光合作用的因素”上时间分配不够,没有很好做到重点知识重点讲解。

④教材处理上未把选修教材C4植物与必修教材C3植物很好的整合到一起(高二学生没有学过选修,条件所限)。

⑤在学生设计实验时,没有很好的评价学生的得失,积极引导学生的思维,使学生不能很好的把已有的经验和知识点经验联系起来。

6.3改进措施:

①钻研考纲,把考纲和教材联系起来,把教材和学生已有经验联系起来,把知识点和生产生活实际联系起来,大胆取舍,把握课堂节奏。

②认真备学生。备学生的心理、备学生已有的知识经验,把学生已有的经验和课本知识的差异挖掘出来,让学生在脑海里形成正确、规范的知识体系。

③努力提高自己的心理素质和业务能力,过硬的心理素质和业务能力,来自于扎实的专业知识和教育心理学理论的充实,所以应利用课余提高自身的能力。

④积极地向老教师学习,学习老教师的宝贵经验,充分发挥自身的优势,把传统经验和创新结合起来,精进自身的教学基本功。

《光合作用》说课稿8

一、教材分析

1.教学内容本课题是高中生物必修第一册第三章“生物的新陈代谢”第三节内容。学生在学完“细胞”以及理解“新陈代谢与酶”、“新陈代谢与ATP”知识后,转入难度较大的“光合作用”学习,从生物界看,光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢,是学生学习呼吸作用、生态系统等内容的基础。

2.教材地位及作用“光合作用”一节在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物到场所等方面讲述了光合作用发现过程的几个著名实验,让学生学会提取和分离叶绿体中色素的方法;并且讲述光合作用的基本过程和意义等。目的是使学生不仅获得有关的基础知识,了解光合作用对人类生产生活的意义,懂得探索生物科学的基本方法。初步学会提取、分离叶绿体中色素的方法和技能,培养学生实事求是的科学态度,不断探求新知识的精神和合作精神。

3.教学目标

(1)知识目标:①光合作用的发现史②叶绿体中的色素③光合作用的过程④光合作用的意义

(2)能力目标:①通过研究光合作用的发现过程和方法,使学生能够体会和认识科学研究的过程,并初步学会具体的科学研究思路和方法。

②通过观察、设计光合作用发现的实验,培养学生的观察分析和思维能力。

③通过运用物理和化学知识理解光合作用过程中物质和能量的变化过程,培养学生知识迁移能力以及学科间知识的综合能力。

④通过学生总结归纳光合作用过程中的主要反应以及光反应和暗反应两大阶段的区别和联系,培养学生归纳总结能力。

(3)情感态度和价值观:

①通过体验光合作用的发现过程,引导学生学习科学家们严谨、求实的科学态度和坚忍不拔、百折不挠的科学精神。

②通过对光合作用意义的学习,帮助学生树立生物进化的辩证观点以及珍爱自然、珍爱绿色、珍爱生命的思想意识。

4.教学重点

(1)光合作用发现实验的研究思路和方法依据:科学实验方法的教育是理科综合考试的目标(设计和完成实验能力),也符合新课程标准。本节教学内容是探究性学习的载体之一。

(2)光合作用的过程和意义依据:①光合作用过程是本课题的核心内容。学生只有认识了光合作用的光反应和暗反应的过程,才能理解光能、ATP分子中活跃的化学能到糖类等有机物分子中的稳定的化学能这一转移过程,掌握光合作用的能量和物质变化的本质。使学生对光合作用的认识水平,在初中的基础上进一步。学生只有知道光合过程的各个环节,才能理解内外因素对光合作用的影响,才能进一步研究如何提高光合效率的途径,提高农业产量的技术。因此,学习光合作用的过程,是深入联系生产实际的理论基础。②通过光合作用意义的教学,可使学生理解当今世界面临的粮食、能源、环境污染等重大问题的解决与研究光合作用的关系。知道人类需要的农产品,归根到底要靠光合作用去生产。农业生产和科学研究,应该把培养高效应的农作物品种,发明提高农作物充分利用光能的时间、空间的技术等途径作为研究方向;知道增加植被面积和质量,是改善环境的有效途径等。这些是学生必备的科学素养。因此,光合作用的意义,是培养学生关心生物科学及发展,关心社会问题解决等意识的好材料,应充分利用。

5.教学难点:

(1)光合作用发现实验的设计依据:科学实验方法的教育是理科综合考试目标(设计和完成实验能力)在本节教学中的较好体现,是研究性学习的载体之一,但由于学生刚刚接触,这方面正是他们的薄弱环节。因此,给予必要的指导和多项实践,才会使效果事半功倍。

(2)光合作用过程中物质和能量转化依据:高二学生对有机化学等知识还未学习到,对有关物理和化学知识不熟悉,还不能理解光合作用中的光能到电能,再由电能到不稳定的化学能,从不稳定的化学能到稳定的化学能的转变的必要性,对于暗反应中的二氧化碳的固定,三碳酸的还原等的必要性的理解也有一定的难度。根据教材的重难点,学生的实际情况,我将这节内容安排3课时。第一课时学习光合作用的发现过程,第二课时安排叶绿素实验,第三课时学习光合作用的过程和意义。这里主要说明第一课时教学方法和教学过程。

二、教法分析

1.教学方法:教师的过程式教学与学生的探究性学习相结合

2.教学手段:课件、录像、投影仪三、学法指导学生在学习完细胞,理解新陈代谢等相关知识后,为光合作用的学习打下了一定的基础,因此课堂中运用课件演示实验,创设氛围,引导学生通过观察—思考—分析—讨论,最后得出结论。教学中主要采用了观察法、讨论法、总结归纳法。四、教学过程(一)导入新课教师利用动画演示海尔蒙特实验,提出问题:从这个实验可知柳树重量增加的原因是什么?学生回答:水分是植物体建造自身的原料。教师指出,海尔蒙特没有考虑到空气是否也能起作用。后来经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。引出英国科学家普里斯特利的实验。

设计意图:利用动画的直观性和已有知识降低了问题的起点,激发了学生的学习兴趣。

(二)传授新知识

1、录像演示普里斯特列实验引导学生思考:为什么B钟罩内的小白鼠没有死亡?植物从中起到了什么作用?学生通过观察实验,分析问题,得出结论:绿色植物能够更新由于蜡烛燃烧或呼吸而变得污浊了的空气。教师指出:(1)该实验不能证明更新的空气中的哪种成份?(2)当其它人重复该实验时候,有可能成功,有的总是失败。直到后来,荷兰科学家英格蒙斯证实了只有在阳光照射下,普里斯特利的实验才能获得成功。

2、学生介绍课前所做的萨克斯实验引导学生思考(1)暗处理的目的是什么?(2)叶片一半曝光,另一半遮光,目的是什么?(3)碘蒸气处理叶片,目的是什么?(4)这个实验成功的证明了什么?(5)高倍镜下观察“小蓝点”聚集的部位是细胞的什么结构?学生经观察实验过程,分析问题,能够得出结论。(1)光合作用产生淀粉,同时需要光(2)产生淀粉的部位是叶绿体。〔小结〕:(板书)光合作用的场所、原料、条件、产物设计意图:利用直观课件演示的实验,引导学生主动思考,培养学生的分析问题的能力和思维能力。通过学生亲自重复萨克斯实验体会科学研究的方法。通过光合作用发现过程进行科学史的教育,使学生了解到科学家们用了200多年的时间,才对光合作用的重过程有了比较清楚的认识,从而使学生认识到科学发现的艰难。

3、课件展示恩吉尔曼的水绵实验引导学生讨论分析:A、这个实验在设计上有什么巧妙之处?(1)选用水绵作为实验材料,不仅具有细而长的带状叶绿体,而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察和分析研究。(2)将临时装片放在黑暗且没有空气的环境中,排除了环境中光线和氧气的影响,从而确保实验能够正常地进行。(3)选用极细的光束照射并且用好氧细菌进行检测,从而能够准确地判断出水绵中释放氧的部位。(4)进行黑暗和曝光对比实验,从而明克实验结果完全是由光照引起的。B、这个实验给了你什么启示?设计实验时应注意哪几个问题?师生共同总结,实验设计要注意的问题:要有对照组和控制单一变量设计意图:帮助学生体会科学研究基本思路和方法学习科学家严谨求实的科学态度。

4、简介同位素标记法

(三)巩固练习引导学生设计实验证明:氧气到底来自于水还是二氧化碳设计意图:帮助学生掌握同位素标记法的原理,培养学生实验设计能力、分析总结能力和创新意识。

(四)布置作业略

《光合作用》说课稿9

一.说教材

一)教材内容

今天我要讲的是高中生物必修1《分子与细胞》第5章细胞的能量供应和利用,第4节能量之源——光与光合作用,二光合作用的原理和应用,第2课时光合作用的过程。

通过前面的学习,我们知道了细胞作为最基本的生命系统,它的结构和组分,以及它作为生命系统的一个重要特点开放性(即要与周围环境进行物质与能量的交换)。光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢,是生命系统开放性的一个重要体现,所以它是本学段的一个重点也是难点内容。

初中阶段,学生通过一系列探索性试验,初步形成光合作用的概念,高中生物学课本则为学生提供了光合作用的研究史料,色素提取和分离实验,而光合作用的光反应和暗反应过程是本小节重点和难点,要让学生重点掌握两个过程中物质变化和能量变化以及发生的部位和条件,并从物质和能量转变的高度去认识光合作用的意义。

二)三维目标

1.知识与技能

1)说明光合作用的过程

2)尝试探究光合作用强度的环境因素

2.过程与方法

1)自主学习、教师讲授、总结归纳与比较法相结合

2)训练表达能力

3.情感态度与价值观

通过光合作用过程的学习,养成勇于质疑合自主学习的习惯

三)教学重点、难点

光合作用光反应、暗反应过程及相互关系

二.说教法

1.教具:多媒体课件、黑板

学具:笔记本、书

2.教学方法及手段:提问法、自读课本、观察法、讲授法

3.重难点突破:

以环环相扣的问题,让学生观看多媒体课件的同时,通过自读课本大致建构光合作用具体过程,再辅以教师的讲授点拨,细化知识结构,突破思维误区和难点。

三.学法指导

1.通过观看多媒体课件,培养学生观察能力

2.通过自读课本回答教师提问,培养学生自学能力

四.教学程序

一)课前预习准备

教师制作多媒体课件;学生自读课本相关内容

二)教学程序

1.新课导入

1)复习初中所学光合作用概念,同时板书光合作用概念式

2)问:能不能从该式看出光合作用的具体过程?(生答:不能)

3)谈话:今天我们就来学习光合作用的过程

4)演示光合作用的总过程动画,得出光合作用过程分为光反应和暗反应两个阶段

2.新课进行

1)光反应

①观察光合作用课件

②教师提出问题,引导学生参照课件自读课本光反应的相应内容

③师生以课件为载体共同完成光反应过程学习

④总结物质变化和能量变化

2)暗反应[同光反应]

3)幻灯片出示光反应、暗反应比较表,学生在教师指导下完成该表

3.课堂小结

1)总结光合作用实质

2)拓展得出影响光合作用环境因素,并分析各条件对光合作用具体过程有何影响

4.练习

幻灯片出示选择填空,由学生完成

5.作业布置

完成光合作用光反应和暗反应比较表

6.板书设计

《光合作用》说课稿10

一、说教材

1.教学内容 本课题是高中生物必修第一册第三章“生物的新陈代谢”第三节内容。学生在学完“细胞”以及理解“新陈代谢与酶”、“新陈代谢与ATP”知识后,转入难度较大的“光合作用”学习,从生物界看,光合作用是最基本的物质代谢和能量代谢,是学生学习呼吸作用、生态系统等内容的基础。

2.教材地位及作用 “光合作用”一节在绿色植物的新陈代谢以及整个生态系统的物质循环和能量流动中,具有十分重要的意义。义务教育初中生物教材已经讲述了光合作用的基础知识,安排了绿叶在光下制造淀粉的实验。本节在此基础上,更加深入地从产物到场所等方面讲述了光合作用发现过程的几个著名实验,让学生学会提取和分离叶绿体中色素的方法;并且讲述光合作用的基本过程和意义等。目的是使学生不仅获得有关的基础知识,了解光合作用对人类生产生活的意义,懂得探索生物科学的基本方法。初步学会提取、分离叶绿体中色素的方法和技能,培养学生实事求是的科学态度,不断探求新知识的精神和合作精神。

3.教学目标

(1)知识目标: ①光合作用的发现史②叶绿体中的色素③光合作用的过程④光合作用的意义

(2)能力目标: ①通过研究光合作用的发现过程和方法,使学生能够体会和认识科学研究的过程,并初步学会具体的科学研究思路和方法。 ②通过观察、设计光合作用发现的实验,培养学生的观察分析和思维能力。 ③通过运用物理和化学知识理解光合作用过程中物质和能量的变化过程,培养学生知识迁移能力以及学科间知识的综合能力。 ④通过学生总结归纳光合作用过程中的主要反应以及光反应和暗反应两大阶段的区别和联系,培养学生归纳总结能力。

(3)情感态度和价值观: ①通过体验光合作用的发现过程,引导学生学习科学家们严谨、求实的科学态度和坚忍不拔、百折不挠的科学精神。 ②通过对光合作用意义的学习,帮助学生树立生物进化的辩证观点以及珍爱自然、珍爱绿色、珍爱生命的思想意识。

4.教学重点

(1)光合作用发现实验的研究思路和方法 依据:科学实验方法的教育是理科综合考试的目标(设计和完成实验能力),也符合新课程标准。本节教学内容是探究性学习的载体之一。

(2)光合作用的过程和意义 依据:①光合作用过程是本课题的核心内容。学生只有认识了光合作用的光反应和暗反应的过程,才能理解光能、ATP分子中活跃的化学能到糖类等有机物分子中的稳定的化学能这一转移过程,掌握光合作用的能量和物质变化的本质。使学生对光合作用的认识水平,在初中的基础上进一步。学生只有知道光合过程的各个环节,才能理解内外因素对光合作用的影响,才能进一步研究如何提高光合效率的途径,提高农业产量的技术。因此,学习光合作用的过程,是深入联系生产实际的理论基础。②通过光合作用意义的教学,可使学生理解当今世界面临的粮食、能源、环境污染等重大问题的解决与研究光合作用的关系。知道人类需要的农产品,归根到底要靠光合作用去生产。农业生产和科学研究,应该把培养高效应的农作物品种,发明提高农作物充分利用光能的时间、空间的技术等途径作为研究方向;知道增加植被面积和质量,是改善环境的有效途径等。这些是学生必备的科学素养。因此,光合作用的意义,是培养学生关心生物科学及发展,关心社会问题解决等意识的好材料,应充分利用。

5.教学难点:

(1)光合作用发现实验的设计 依据:科学实验方法的教育是理科综合考试目标(设计和完成实验能力)在本节教学中的较好体现,是研究性学习的载体之一,但由于学生刚刚接触,这方面正是他们的薄弱环节。因此,给予必要的指导和多项实践,才会使效果事半功倍。

(2)光合作用过程中物质和能量转化 依据:高二学生对有机化学等知识还未学习到,对有关物理和化学知识不熟悉,还不能理解光合作用中的光能到电能,再由电能到不稳定的化学能,从不稳定的化学能到稳定的化学能的转变的必要性,对于暗反应中的二氧化碳的固定,三碳酸的还原等的必要性的理解也有一定的难度。 根据教材的重难点,学生的实际情况,我将这节内容安排3课时。第一课时学习光合作用的发现过程,第二课时安排叶绿素实验,第三课时学习光合作用的过程和意义。这里主要说明第一课时教学方法和教学过程。

二、说教法

1.教学方法: 教师的过程式教学与学生的探究性学习相结合

2.教学手段: 课件、录像、投影仪

三、说学法

学生在学习完细胞,理解新陈代谢等相关知识后,为光合作用的学习打下了一定的基础,因此课堂中运用课件演示实验,创设氛围,引导学生通过观察—思考—分析—讨论,最后得出结论。 教学中主要采用了观察法、讨论法、总结归纳法。

四、说过程

(一)导入新课 教师利用动画演示海尔蒙特实验,提出问题:从这个实验可知柳树重量增加的原因是什么? 学生回答:水分是植物体建造自身的原料。 教师指出,海尔蒙特没有考虑到空气是否也能起作用。后来经过许多科学家的实验,才逐渐发现光合作用的场所、条件、原料和产物。引出英国科学家普里斯特利的实验。

设计意图: 利用动画的直观性和已有知识降低了问题的起点,激发了学生的学习兴趣。

(二)传授新知识

1、录像演示普里斯特列实验 引导学生思考:为什么B钟罩内的小白鼠没有死亡?植物从中起到了什么作用? 学生通过观察实验,分析问题,得出结论:绿色植物能够更新由于蜡烛燃烧或呼吸而变得污浊了的空气。

教师指出:

(1)该实验不能证明更新的空气中的哪种成份?

(2)当其它人重复该实验时候,有可能成功,有的总是失败。直到后来,荷兰科学家英格蒙斯证实了只有在阳光照射下,普里斯特利的实验才能获得成功。

2、学生介绍课前所做的萨克斯实验 引导学生思考

(1)暗处理的目的是什么?

(2)叶片一半曝光,另一半遮光,目的是什么?

(3)碘蒸气处理叶片,目的是什么?

(4)这个实验成功的证明了什么?

(5)高倍镜下观察“小蓝点”聚集的部位是细胞的什么结构?

学生经观察实验过程,分析问题,能够得出结论。

(1)光合作用产生淀粉,同时需要光

(2)产生淀粉的部位是叶绿体。

〔小结〕:

(板书) 光合作用的场所、原料、条件、产物 设计意图: 利用直观课件演示的实验,引导学生主动思考,培养学生的分析问题的能力和思维能力。 通过学生亲自重复萨克斯实验体会科学研究的方法。 通过光合作用发现过程进行科学史的教育,使学生了解到科学家们用了200多年的时间,才对光合作用的重过程有了比较清楚的认识,从而使学生认识到科学发现的艰难。

3、课件展示恩吉尔曼的水绵实验 引导学生讨论分析: A、这个实验在设计上有什么巧妙之处?

(1)选用水绵作为实验材料,不仅具有细而长的带状叶绿体,而且叶绿体螺旋状地分布在细胞中,便于观察和分析研究。

(2)将临时装片放在黑暗且没有空气的环境中,排除了环境中光线和氧气的影响,从而确保实验能够正常地进行。

(3)选用极细的光束照射并且用好氧细菌进行检测,从而能够准确地判断出水绵中释放氧的部位。

(4)进行黑暗和曝光对比实验,从而明克实验结果完全是由光照引起的。 B、这个实验给了你什么启示?设计实验时应注意哪几个问题? 师生共同总结,实验设计要注意的问题: 要有对照组和控制单一变量 设计意图: 帮助学生体会科学研究基本思路和方法学习科学家严谨求实的科学态度。

4、简介同位素标记法

(三)巩固练习

引导学生设计实验证明:氧气到底来自于水还是二氧化碳

设计意图: 帮助学生掌握同位素标记法的原理,培养学生实验设计能力、分析总结能力和创新意识。

《光合作用》说课稿11

一、说教材

《能量之源---光与光合作用》是人教版必修一第五章第四节的内容,本节是在初中生物光合作用的学习基础上,分别从生物科学史、物质和能量转变、结构和功能相适应这三个角度进一步学习光合作用,包括捕获光能的色素和结构、光合作用的发现历程,光合作用的原理和应用,环境因素对光合作用强度的影响,期望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对光合作用概念的理解,而且可以从光合作用经典实验中学习到科学家设计实验的智慧,培养实验设计能力,还能感受到科学研究方法的重要,实验设计的巧妙。本节与其他章节有密切的联系,具有承上启下的重要作用,尤其是在绿色植物新陈代谢、以及整个生态系统的物质循环和能量流动中具有重要意义,是必修一的重点内容之一。

1、教学目标

1).知识目标:

①简述叶绿体中色素的种类和作用,描述叶绿体的结构和功能。(ⅰ)

②说明光合作用以及对它的认识过程。(ⅱ)

③比较光反应与暗反应的区别和联系。(ⅱ)

④尝试探究影响光合作用强度的环境因素。(ⅲ)

⑤说出光合作用原理的应用。(ⅰ)

⑥简述化能合成作用。(ⅰ)

2).技能目标:正确使用实验器材,完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作。

3).情感目标:体验前人探索光合作用的研究历程,并作出相关的评价;关注农业生产中的实际问题,讨论提高光合作用效率的意义。

2、教学重点、难点分析:

1.)教学重点:①叶绿体中色素的种类及其作用。

②光合作用的发现及研究历史。

③光合作用的光反应、暗反应过程及相互关系。

④影响光合作用强度的环境因素。

了解叶绿体中色素的种类和作用,有助于理解光合作用过程中能量的捕获和转化。光反应和暗反应是光合作用相互联系、相互影响的两个过程,弄清其中物质和能量的转化,才能算是真正理解了光合作用的原理,才能分析和讨论哪些环境因素将对光合作用产生什么样的影响。分析前人的研究历程,评价他们的研究方法,得出对科学研究的一般规律性的认识,结合当代科学研究的成果,将所学的知识运用于对实际问题的探索和讨论,对于巩固所学的知识,培养理论联系实际的能力有重要的意义。

2).教学难点:

①光反应和暗反应的过程。

②探究影响光合作用强度的环境因素。

光反应和暗反应过程中物质和能量的变化,以及光照强度、温度、大气中co2含量、植物体内h2o的含量、叶龄、矿质元素、呼吸作用、蒸腾作用等等因素综合在一起,都将对光合作用产生影响,要引导学生理解这其中的知识,并进行相关的讨论,是教学中的一大难点。

二、说学生

本节的授课对象是高一的学生,

1)他们在初中的生物学学习中已具备了一定的关于光合作用的基础知识,也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个实验。

2)他们具备物质转变和能量变化等相关的化学知识。

3)在前面的《降低化学反应活化能的酶》一节的学习中已经学习过简单的对照实验和相关的实验设计原则,使本节课最后的实验设计得以顺利进行。

4)他们具有一定的分析问题的能力,实施问题探究教学是可行的。

《光合作用》说课稿12

各位评委老师:

大家好!

今天我说课的课题是《能量之源——光与光合作用》的第一课时,准备从以下几个方面进行:

一、说教材

1、教材的地位与作用

《能量之源---光与光合作用》是人教版必修一第五章第四节的内容,本节是在初中生物光合作用的学习基础上,分别从生物科学史、物质和能量转变、结构和功能相适应这三个角度进一步学习光合作用,包括捕获光能的色素和结构、光合作用的发现历程,光合作用的原理和应用,环境因素对光合作用强度的影响,希望学生不仅能从光合作用的发现过程中深化对光合作用概念的理解,而且可以从光合作用经典实验中学习到科学家实验设计的智慧,培养实验设计能力,还能感受到科学研究方法的重要,实验设计的巧妙。本节与其他章节有密切的联系,具有承上启下的重要作用,如前面学过的细胞代谢、后面将要学的生态系统中的物质循环和能量流动等。

2、教学目标

(1)知识目标:

说出叶绿体中色素的种类和作用,说出叶绿体的结构和功能。

(2)技能目标:

正确使用实验器材,完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作。

(3)情感目标:

体验科学实验的研究方法及规范的操作程序,学会主动思考、主动探究及主动与人交流。

3、教学重难点

1)教学重点:叶绿体中色素的种类及其作用。

通过完成“绿叶中色素的提取和分离”的实验,让学生分析色素带,归纳出色素的种类及作用。

2)教学难点:“绿叶中色素的提取和分离”的实验操作

在教师的指导下,通过学生自学、探究、亲自操作及观察分析等方法完成。

二、说学生

本节的授课对象是高一的学生,他们在初中的生物学学习中已具备了一定的关于光合作用的基础知识,也做过“绿叶在光下制造淀粉”这个实验。具有一定的分析问题的能力,实施问题探究教学是可行的。

三、说教法和学法

根据上述对教材和学生的分析,本节采用以下教法和学法:

1)实验法:以实验说明结论。生物学的教学就是实验的教学过程,实验的展示形式有学生分组实验、老师示范实验、动画和图片演示实验等,让实验现象说明问题,而不是直接让学生记住结论。

2)问题探究教学法:以问题引发兴趣。整个教学过程要设置好问题,层层展开,层层递进,让新知识与旧知识融为一个整体。

四、说教学过程

1、引入新课:

“万物生长靠太阳”,对绝大多数生物来说活细胞所需能量的最终来源是光能,将光能转变为细胞能够利用的化学能的是光合作用,光合作用的过程是怎样的呢?绿色植物又是怎样把光能转化成化学能的?这是本节课要掌握的内容,

植物细胞进行光合作用,将光能转化为化学能,首先要能够捕获光能,因此,我们先来学习捕获光能的色素与结构。 说明:此导入方式先导入到节再到课时,用情景加问题的模式在最短的时间内把学生的注意力引向学习的主题-----光合作用,即明确了本节要掌握的目标,又清楚本节课的内容。

2、捕获光能的结构------叶绿体

教学内容包括叶绿体的结构与功能

1) 叶绿体的功能:

学生阅读P100资料分析(恩格尔曼的实验),思索以下问题:

①恩格尔曼实验的结论是什么?

②恩格尔曼的实验方法有什么巧妙之处?(从实验材料、实验条件方面考虑)

③资料2可得出什么推论?

学生思考后,师生共同归纳出其功能。

2)叶绿体的结构:

从功能过渡到结构,以简笔图的形式呈现出来,结合前面学过的细胞器的相关知识,与学生一起归纳叶绿体的一些重要结构组成。

3、捕获光能的分子-------光合色素

教学内容包括色素的提取和分离实验,色素的种类与作用

从捕获光能的结构过渡到捕获光能的分子,采用实验法和问题探究法来突破此教学重点。实验法帮助学生明确实验的原理、材料、操作步骤。本实验相关的药品和实验注意事项较多,故采用问题探究法让学生经过自主、探究、合作学习与师生共同探究相结合(含自学、实验、演示、谈话、讨论、讲授等)来突破。可设置以下问题:

①如何提取色素?用到什么试剂?各有何作用?

②为什么要画滤液细线?在画线时要注意什么问题?

③如何分离色素?利用什么原理?

④观察到的色素带中有哪几种颜色?色素的分布顺序及宽窄说明什么?

4、小结及课堂练习:巩固所学内容

《光合作用》说课稿13

一、说教材今天我要讲的是高中生物必修1《分子与细胞》第4章第4节能量之源——光与光合作用,光合作用的原理和应用。

通过前面的学习,我们知道了细胞作为最基本的生命系统,它的结构和组分,以及它作为生命系统的与周围环境进行物质与能量的交换。光合作用是生物界乃至整个自然界最基本的物质代谢和能量代谢,是生命系统开放性的一个重要体现,所以它是本学段的一个重点也是难点内容。上节课我们学习了捕获光能的色素和结构,为学习本节内容打下了铺垫。本节学习光合作用的原理和应用,其中光合作用的光反应和暗反应过程是本小节重点和难点,要让学生重点掌握两个过程中物质变化和能量变化以及发生的部位和条件,并从物质和能量转变的高度去认识光合作用的意义。

二、说教学目标根据本教材的结构和内容分析,结合着高二年级学生他们的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标:1、知识目标:说明光合作用的原理和光合作用的过程。2、能力目标:通过对光合作用探究历程的学习,培养学生分析、推理的思维能力;通过对光合作用过程的学习,培养学生知识整合的能力。3、情感目标:激发学生进行科学探究的兴趣,感受科学家实事求是的科学态度、坚忍不拔的意志品质;养成严谨的科学态度,树立创新的科学精神。

三、说教学的重、难点说教学的重、本着高中新课程标准,在吃透教材基础上,我确定了以下的教学重点和难点1、教学重点:光合作用的原理和光合作用的过程。2、教学难点:光合作用的过程中物质变化和能量变化。

四、说教法讨论法、探究法、分析法、讲授法等相结合。

五、说学法在教学的各个环节中引导学生进行类比迁移,对照学习。学生在教师营造的“可探索”的环境里,积极参与,生动活泼地获取知识,掌握规律、主动发现、主动发展。

六、说教学过程在这节课的教学过程中,我注重突出重点,条理清晰,紧凑合理。各项活动的安排也注重互动、交流,最大限度的调动学生参与课堂的积极性、主动性。

1、导入新课:通过前面的学习我们知道了叶绿体上不仅分布着许多吸收光能的色素分子,还分布着许多进行光合作用所必需的酶。那么,这些色素吸收的光能将会转移到何处?这些酶催化了哪些生化反应?今天就让我们来共同学习这些内容。

2、讲授新课:

(1)光合作用的探究历程人类对光合作用的探索历经了300多年,请同学们结合以前所学和生活的经验,谈谈自己对光合作用的认识。下面请同学们阅读教材,同时思考、讨论以下问题。幻灯片显示问题:普利斯特利通过实验得出了什么结论?为什么有人认为植物也能使空气变污浊?英格豪斯发现普利斯特利实验在什么条件下才能成功?他是否知道绿色植物在光下更新的是什么?为什么?光合作用过程中,光能到哪里去了呢?萨克斯实验证明了什么?

(2)光合作用的过程及实质让学生读课本103页的光合作用图解,播放光合作用的flash,师生共同探讨光合作用的过程。CO2+H2O——光——→(CH2O)+O2叶绿体A光反应阶段:叶绿体中色素吸收的光能发挥了两方面的用途。物质变化:H2O变成了﹝H﹞和O2ADP和Pi变成了ATP能量变化:光能转化成ATP中的化学能场所:类囊体的薄膜。光反应生成了两种非常重要的物质﹝H﹞和ATP,这两种物质被转移到叶绿体基质中去,继续参与暗反应。B暗反应阶段:物质变化:CO2的固定C3的还原能量变化:ATP中的化学能转化成糖类中化学能场所:叶绿体基质。

(3)光合作用原理的应用通过学生自学课本104页光合作用原理的应用,完成预测探究的实验结果,教师给与指导。

(4)化能合成作用通过学生自学课本105页化能合成作用,给出化能合成作用的定义。

3、课堂小结,强化认识。光合作用的原理和光合作用的过程,光合作用的过程中物质变化和能量变化。做课本109页习题4、板书设计(一)探究历程光CO2+H2O————→(CH2O)+O2叶绿体

(二)光合作用的过程1.光反应阶段:

⑴物质变化:H2O变成了﹝H﹞和O2ADP和Pi变成了ATP⑵能量变化:光能转化成ATP中的化学能⑶场所:类囊体薄膜

2.暗反应阶段:⑴物质变化:CO2的固定C3的还原⑵能量变化:ATP中的化学能转化成糖类中化学能⑶场所:叶绿体基质

结束:而且通过留出一定的时间让学自学,教师从旁给予一定的引导,来完成教学任务,体现了以学生为主体的思想。我的说课完毕,谢谢大家。

《光合作用》说课稿14

一、教材分析:

“绿色植物通过光合作用制造有机物”是七年级《生物学》中继“绿色植物参与生物圈水循环”之后和“绿色植物与生物圈中的碳氧平衡”之前的一个学习内容,在教材编写及知识结构中起者承上启下的作用。本节是这一章的重点内容。通过对这一节内容的学习为以后学习绿色植物对有机物的利用奠定了坚实的基础。课标对本节的要求是:阐明绿色植物的光合作用;举例说出绿色植物光合作用的原理在生产上的应用。

二、教学目标:

知识与能力

1.理解绿色植物是通过光合作用制造有机物的。

2.实验验证绿叶在光下制造淀粉。

3.阐明光合作用的概念。

4.尝试设计实验方案,掌握操作技能。

过程与方法

通过实验,让学生积极参与探索知识的发生过程,认识绿叶在光下制造的有机物是淀粉,理解光合作用发生的场所和产物的判定方法及其原理,从中归纳出光合作用的概念。

情感、态度与价值观

通过实验探索,明确绿色植物光合作用的重要性,培养学生热爱大自然、热爱生物的情感。

三、重点和难点

1.探索绿叶在光下能否制造淀粉。

2.为确保实验顺利进行,对实验过程和实验结果进行分析。

四、教法

多媒体教学法;实验法;探究法;

五、教学程序

第一部分导入新课

活动:请同学列举出昨天晚餐的主要食物,分析这些食物与绿色植物的关系。学生发现,人们的食物都直接或间接来自于绿色植物。

置疑:“植物体由一棵小苗长成参天大树的过程中自身营养物质的积累从何而来?”“绿色植物制造的有机物是什么?如何检验呢?”“绿叶制造有机物需要什么条件吗?怎样证明?”以此引发学生的好奇心,激发学生的探究兴趣。

引导学生联想小学自然课的内容,自己找出答案:植物体内有机物来源于植物体的光合作用

第二部分探究实验——绿叶在光下制造有机物

审视探究课题,引导学生说出探究实验的变量,如何控制变量,怎样设置对照实验。然后,提出自己的探究方案。最后,对照课本上的方法步骤,分析每一步操作的原因。

播放实验视频

分析试验结果

1、同样是天竺葵,叶片见光部分变蓝了,说明了叶片的见光部分产生了一种使碘液变蓝的有机物——淀粉

2、遮光部分未变蓝,说明绿叶制造有机物不可缺少的条件是——光。

第三部分归纳总结

1、从实验题目中体会光合作用的三个重要因素——绿叶、光、有机物

2、总结光合作用的概念。

《光合作用》说课稿15

一、教材分析

㈠、选材原因

本章的第一节课《光合作用的产物》已经对探究淀粉和氧气的实验方法做了详细的介绍,在此基础上,让学生自主探究光合作用的原料——二氧化碳,而没有选择探究二氧化碳和水这两个原料,符合学生的认知规律,符合生物学课程标准中倡导的探究性学习,引导学生综合利用已有知识,积极思考,从不同的角度解决新的问题,突出创新精神和实践能力的培养。

㈡、教学目标:

根据素质教育的要求和新课改的精神,根据教学内容确定教学目标如下:

⒈知识目标:

①知道二氧化碳是绿色植物进行光合作用的原料。

②掌握设计实验的一般原则。

⒉能力目标:

①培养学生设计简单实验的能力。

②在科学探究中发展学生的合作能力、实践能力和创新能力。

⒊情感态度价值观:

①培养学生实事求是的科学态度。

②培养学生的探索精神和创新意识。

㈢、教学重点:

引导学生探究“二氧化碳是光合作用必需的原料吗?”

㈣、教学难点:

引导学生设计探究“光合作用的原料——二氧化碳”的实验

二、教学方法:

本节课采用探究式教学法进行教学:

科学探究是学习生物学最有效的方法,而设计实验是科学探究的重要环节,然而初中学生受知识、经验等客观条件的限制,使得设计实验成为了学生自主探究过程中的薄弱环节。因此,课堂上要加强教师组织者、引导者的作用,提高教师引导性语言的含金量,针对学生在思考过程中的困惑或错误,以提问、质疑等方式引发学生的认知冲突,帮助学生梳理实验设计中的难点,进而让学生动手完成实验、分析实验结果、得出结论等,培养学生科学探究的能力。

学习过程中以小组为单位采取小组合作学习,学生一起交流、讨论、设计实验方案,并互相配合完成实验,唤醒学生的学习意识,调动其积极性,发挥学生学习的主体作用。

三、教学过程

㈠、复习:

本节课是从复习上节课的内容开始的。因为光合作用的产物及其实验方法是本节课探究的突破点。课堂从复习入手,一方面引起学生的回忆,同时更重要的是起到提示和引导的作用。

㈡、新课教学

⒈提出问题,引入新课

让学生阅读“身边事”,以教材中的“绿色植物是以什么为原料制造有机物的呢”开始新课教学。当学生回答出二氧化碳时,提出本节课的问题“二氧化碳真的是绿色植物进行光合作用必需的原料吗”,激发学生探究的热情。

⒉分组讨论,设计实验

学生针对问题作出“二氧化碳是(不是)绿色植物进行光合作用必需的原料”的假设,并让学生说出判断假设正确的依据,启发学生从光合作用的产物入手来探究原料。

在学生设计实验之前,引导学生回顾设计实验时容易忽略的原则—————对比原则、单一变量原则和等量原则,并以提问的方式让学生明确本次探究要以“二氧化碳”为变量设计对照试验。

学生以小组为单位进行合作学习,利用已有的知识和经验,根据教师提供的实验用具互相讨论,设计实验,探究新问题的解决方案,突出学生的主体地位。

⒊相互交流,完善实验

学生设计实验完成之后,小组推荐代表交流方案。我先让实验方案和书上设计的实验一样的小组进行汇报,然后找有问题的小组汇报,并让他提出他遇到的问题,让全体学生一起思考、解决。然后小组间对实验方案提出不同的意见。

最后学生一共设计了三种实验方案:一种是通过检验绿色植物有无淀粉生成,一种是通过观察水草有无氧气产生,第三种是通过观察蜡烛的燃烧情况来探究“二氧化碳是否是光合作用必需的原料”。

⒋完成实验

学生汇报结束之后,首先让学生参考刚才的意见完善实验方案,然后组织学生在课堂上完成实验装置并摆放在适当的位置,便于学生在校期间及时观察、完成实验。

⒌汇报、分析实验结果

以小组为单位,汇报实验结果,得出实验结论,并对结果进行分析。

⒍感悟与收获

在探究完成后,教师引导学生回归本次探究活动,让学生回忆探究过程中应该注意的问题,为独立进行科学探究打好坚实基础。

四、困难及解决:

⒈学生的创新意识不足

在学生小组合作讨论实验设计过程中,我发现大部分学生都选择了书上介绍的实验方法,以绿色植物是否产生淀粉为标准来判断二氧化碳是不是光合作用必需的原料。发现这个现象以后,我立刻暂停讨论,鼓励学生设计与众不同的实验,从不同的角度解决问题,培养学生的创新意识。

⒉学生的知识储备有限

在学生讨论的过程中,因还没有学习《根对水分的吸收》一节的知识,有个学生先问我:“把植物放进氢氧化钙溶液里,会不会破坏植物的结构”,我告诉他“会”。接着他又问道“那怎么去除水里的二氧化碳”,我告诉他,如果小组还讨论不出来,先跳过去,当做没有这个问题,继续设计实验。后来,我发现又有一组学生遇到了同样的问题,而有的学生并没有想到这一点。我决定把这个问题放到下一环节——汇报实验设计方案中,让全班的学生一起思考解决。

⒊实验的地点不同

有两个小组的实验需要使用去除了二氧化碳的水,在课堂上,我先要求所有学生利用清水进行实验操作,锻炼他们的动手能力。课后直接把学生直接带到我事先选定的阳光充足的地点进行实验操作。

五、设计创新

⒈《光合作用的原料》这节课的验证实验改成了学生的自主探究

本节课中对探究的“光合作用的原料——二氧化碳”这一部分,教材中直接给出了一种实验方法。我觉得,在上节课学生充分实验的基础上,可以让学生进行自主探究,这样更符合生物学课程标准提倡的探究性学习。并且,在上节课的“想一想”部分中,已给出了使用蜡烛和钟罩的提示,所以,我认为学生完全有能力设计出不同的实验方法,有能力从不同的角度探究新的问题。

因此,在本节课的教学中做了大胆的尝试。

⒉用氢氧化钙溶液代替氢氧化钠溶液

教材中提供的方法是利用氢氧化钠溶液来吸收二氧化碳,在给学生的学案上面的提示部分,我把氢氧化钠溶液改成了氢氧化钙溶液。因为氢氧化钙吸收二氧化碳之后,会有白色的碳酸钙产生,效果更直观。

⒊改变教材中“光合作用放氧实验”的实验方法

在《光合作用的产物》一节中,我没有采用教材中提供的“光合作用放氧实验”的实验方法,是因为我在课前自己做实验的过程中发现:

①找不到合适的导气管的管塞,后改成用胶管和止水夹代替。

②广口瓶的体积有限,其中的二氧化碳的含量也有限,光照条件下只产生一小部分氧气,实验就终止了,而且氧气的量也不足以使带火星的木条复燃。

③夏季的温度太高,在密闭的空间中,广口瓶里水草的结构会被高温破坏,不能一直进行光合作用。

光合作用与应用 篇6

生物体内光合作用很多,能转化大气中过多的二氧化碳转化为氧气,制造有机物.我们通过研究光合作用将有助于我们设计出入造自然光捕捉系统,设计出人造光源能量转换装置,解决能源匮乏.毫不夸张地说,这项研究为我们开启了一扇通往光明的大门.在不远的将来,可以利朋人造合成装置,在吸收大气中二氧化碳的同时,产生出人们所需要的能量,在实现环保的同时还能解决能源的制造问题.

作 者:宋长安 于书江 周业成 作者单位:兰州大学物理学院,兰州市安宁区九洲台造林站,兰州甘肃,730000 刊 名:中国科技博览 英文刊名:CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY REVIEW 年,卷(期):20xx “”(4) 分类号:Q 关键词:森林 光合作用 模拟自然环境 电能

光合细菌 篇7

光合细菌(Photosynthetic bacteria,简称PSB)是一类能进行光合作用但不产生氧气的特殊生理类群原核微生物的总称,在水田、河流、池塘、海洋及土壤中有广泛分布,是地球上最古老的生物之一。光合细菌的生理类型很复杂,在不同环境下有不同的代谢类型,能够代谢含有氮、磷等元素的化合物,在自然界物质循环中起重要作用[1]。光合细菌还具有产氢的特性,在解决能源危机方面具有发展前景,国外如Yasuo Asada等[2]重新评价了一些能够利用醋酸作为碳源的光合菌产氢能力,并与以乳酸作为碳源的菌株做比较。而在废水处理和水产养殖方面的应用也有较多的报道,如邹文娟等[3]研究了光合细菌和枯草芽孢杆菌在污水处理方面的效果,发现两种菌混合能够较好地除去氨氮和活性磷酸盐;赵倩等[4]阐述了光合细菌在水产养殖上的应用和注意事项。国外如Kenji Takeno等[5]利用光合菌除去牡蛎养殖场底泥中的含磷化合物进行了研究。另外,光合细菌菌体富含蛋白质、氨基酸、辅酶Q及B族维生素等多种生理活性物质,能够提供生物体所必需的营养,增强其抗病能力[5],王志永等[7]研究了将光合细菌作为火烈鸟的饲料添加剂的效果,优化了火烈鸟的饲养方法;王玲娜等[8]研究光合细菌作为鱼类饵料添加剂,结果表明黑曲鱼添加光合菌的实验组比对照组成活率提高了20%。光合细菌在畜禽养殖方面的应用研究报道较少,陈坤等[9]报道了光合细菌在处理农村猪场污水的效果,发现光合细菌与水浮莲共同作用,使污水的总氮量和总磷量分别下降41.8%和61.8%。

近些年来畜禽养殖业不断发展,畜禽养殖饲料需求增加,导致各种化学药物和激素的滥用而引发食品安全问题;畜禽养殖排泄物对环境的污染问题等。本文希望从自然界中分离几株光合细菌,筛选出对含有氮、磷、硫元素的化合物有较好代谢能力的菌株,为将来进一步制作混合菌剂用于生猪发酵床养殖新模式以及禽类养殖排泄物的资源化利用等提供研究基础[10];同时对畜禽养殖业中减少饲料消耗、提高饲料利用率,以及净化畜禽养殖环境具有重要意义。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 样品:

分别从鸟类底栖林河塘、有机垃圾场和有机质丰富河塘等采集样品,并分别标记样品号。

1.1.2 试剂:

NaCl、MgSO4·7H2O、CaCl2、NH4Cl、CH3COONa、KH2PO4、K2HPO4、KNO3、Na2S、KIO3、AgNO3、Na2S2O3、钼酸铵、氯化亚锡、甘油等均为分析纯,琼脂粉(杭州微生物试剂有限公司),酵母膏(国药集团化学试剂有限公司)。

1.1.3 培养基

1.1.3.1 富集培养基[11,12]:

CH3COONa 3.0g,NH4Cl 1.0g,NaCl 1.0g,K2HPO4 0.5g,KH2PO4 0.5g,MgSO4 0.5g,CaCl2 0.05g,酵母膏2.0g,水1 000mL,pH 6.8。

1.1.3.2 半固体培养基:

在富集培养基的配方中添加1%的琼脂。

1.1.3.3 含硝酸盐的培养基[13]:

将富集培养基的氯化铵去掉,换成2.0g的KNO3。

1.1.3.4 含磷酸盐和含硫化物的培养基[14,15]:

在富集培养基中分别添加2.0g的KH2PO4和2.0g的Na2S。

1.1.4 仪器设备

TDL-5台式低速大容量离心机,江苏金坛市医疗仪器厂;RXZ智能型人工气候箱,宁波江南仪器厂;超级洁净工作台,上海淀山湖净化设备厂;T6新锐可见分光光度计,上海普析通用仪器有限责任公司;电子天平,北京赛多利斯仪器系统有限公司。

1.2 方法

1.2.1 光合细菌的富集、分离纯化及保存

(1)光合细菌的富集:

以18mm×180mm的试管作为厌氧培养容器,注入富集培养基,液面距离试管口留有2cm的空隙。取适量从环境中采集的样品(水与底泥)注入试管中,用液体石蜡密封,塞好橡皮塞,在30℃和光照强度为2 000~3 000lx的光照培养箱中培养,直至培养液出现红色或棕红色,吸取1mL富集培养液到另一只盛有新鲜富集培养基的试管中培养,重复上述操作4~5次,此时富集培养液中主要是光合细菌菌群。

(2)光合细菌的半固体试管法分离纯化:

取1mL光合细菌的富集培养液进行梯度稀释,分别取10-4、10-5、10-6、10-7等几个浓度(具体浓度梯度根据富集培养液的颜色深浅决定)菌悬液1mL接种于盛有融化状态的半固体培养基的试管中,在半固体培养基凝固前反复翻转,使光合细菌均匀的分布在半固体培养基中,然后放到光照培养箱中培养,直至试管中出现单菌落。

(3)双层平板法纯化光合细菌。

挑取试管中的单菌落在半固体培养基的平板上划线,再在上面倒一层半固体培养基,用保鲜膜封口,在光照培养箱中培养。挑取单菌落镜检。

(4)光合细菌的保藏:

由分离得到的单菌落纯种采用富集培养基培养,按半固体试管法培养至出现菌落后,将试管放到4℃冰箱中保藏。

1.2.2 光合细菌的代谢特性实验

(1)生长曲线的测定[16]:

取3个菌株单菌落培养后的菌液1mL接种到新的100mL的富集培养基中,在光照培养箱中培养。每隔24h取样,用分光光度计在660nm处测定OD值,连续测定7d,按OD值与时间的关系绘制细菌的生长曲线。

(2)光合细菌对氮、磷、硫化合物代谢实验:

a.定性试验,分别含有氮、磷、硫化合物的培养基试管3种,各自接入不同菌种,并做一个重复,以富集培养基培养的3种光合菌作对照,培养7d后于660nm处测吸光值,比较其生长状况。b.定量实验,分别向锥形瓶中注入含有氮、磷、硫化合物的培养基各100mL,然后分别接种3个菌株的对数期菌悬液10mL,以不接种光合菌的培养基作对照,放到光照培养箱中培养。

1.2.3 氮磷和硫化合物含量的测定

培养液中磷酸根的测定方法采用磷钼蓝比色法[17];硫化物的测定方法采用碘量法[18];硝酸根测定的方法采用二磺酸酚分光光度法[19]。

2 结果与分析

2.1 菌株的分离纯化

从3个地点采样,采用厌氧培养富集,双层平板法划线和半固体试管法分离和选择,得到3个菌株,分别命名为psb-L、psb-H和psb-S;其中psb-L和psb-H菌株在光照厌氧条件下富集培养菌液呈深红色,菌株psb-S在试管培养时其菌液呈现偏橙黄色,而锥形瓶培养时呈红色,形态镜检观察3个菌株的菌体都呈卵圆形。

2.2 三种光合细菌菌株的生长曲线

分别取菌株psb-L、psb-H和psb-S的菌悬液1mL接种到100mL新鲜的富集培养基中,在660nm测定吸光值,每隔24h测定1次,以培养时间为横坐标、OD值为纵坐标得到3株菌的生长曲线(见图1)。

试验结果表明,在48h左右时3个试验菌株都进入对数生长期,72h后细菌总量达到最大值,即进入光合细菌生长的稳定期,此时菌体量最多,代谢效率最高,适合观察3株光合菌对氮、磷、硫化合物的代谢能力,因此取培养72h后的种子进行代谢活性的研究。

2.3 三株光合细菌对氮、磷、硫化合物代谢能力的初步研究

2.3.1 培养基组分对3株光合菌(psb-S、psb-L和psb-H)生长的影响

分别在含有硝酸盐、磷酸盐和硫化合物的培养基的试管作为实验组,以富集培养基作为对照组,分别接种3种经富集培养约72h的试验菌悬液1mL,在厌氧、光照和30℃条件下培养10d,将菌悬液稀释6倍,在660nm处测OD值,观察氮、磷和硫化合物对3株光合细菌生长的影响,结果如图2所示。

由图2结果可以看出,3个光合细菌菌株在含有氮、磷和硫化合物的培养基中都有生长,但氮、磷和硫化合物对不同菌株生长的影响不同;将培养基中的氮源完全替换为KNO3,对光合菌的生长有负面影响,3株菌的生长状况较对照组都减弱,其中psb-H菌株生长减弱的程度最大。而在富集培养基中添加2g/L对一般细菌有毒的Na2S并没有对3株光合菌的生长产生负面影响,3株光合菌相对于富集培养基中的对照组,生长量都有不同程度的增加,其中psb-L增加的程度最大。当KH2PO4增加到2.5g/L时,刺激了3株光合菌的生长,与各自的对照组相比,同样psb-L的生长量增加程度最大。根据3个菌株的生长受氮、磷和硫化合物影响程度的不同,将psb-L列为重点观察菌株。

2.3.2 光合细菌菌株对POundefined的代谢能力分析

磷酸盐标准曲线的制备:取10支具有磨口塞的25mL比色管,按文献[17]方法配方,制成不同浓度的磷酸盐标准溶液,混匀后于660nm处测其OD值,根据OD值与磷酸盐含量的关系绘制标准曲线,结果如图3所示,其相关系数为0.9908。

在10个100mL的锥形瓶中各注入100mL含磷酸盐的培养基,取培养72h后的试验光合细菌悬液各10mL分别接种3瓶作为实验组,以不接种细菌的培养基作为空白对照,在厌氧、光照和30℃条件下培养4d,将发酵培养液离心(3 000r/min,5min)过滤,取滤液稀释400倍,用磷钼蓝比色法测稀释后滤液中POundefined的浓度,测定结果如表1所示。

从表1结果可以看出,3株光合细菌都有一定的代谢磷酸盐的能力,实验结果发现3株光合菌在含有磷酸盐的培养基中生长都明显加快,4d后psb-H、psb-L和psb-S对POundefined的代谢率分别为13.49%、15.80%和13.01%,其中psb-L菌株的磷酸盐降解能力最强,为15.80%,这与以上图2得出的psb-L在磷酸盐增加时,生长增加幅度最大的结论相符。

2.3.3 三种光合细菌菌株对Na2S的代谢能力分析

同样方法将培养基换成含硫化物的培养基,在厌氧、光照和30℃条件下培养6d,应用碘量法测定Na2S的残留量,其中空白组是用水、滤纸与碘液混合,然后用Na2S2O3标准溶液滴定;实验组是用接种光合菌的培养液与碘液混合,然后用Na2S2O3溶液滴定;对照组是以不接种光合菌的培养基与碘液混合,然后用Na2S2O3溶液滴定,实验结果如表2所示。

在富集培养基中添加2g/L的Na2S制成的含有硫化物的培养基中分别接种3株光合菌进行培养,培养结果表明3株光合细菌的生长没有受到Na2S的抑制,反而有不同程度的增加,表明3种菌株对Na2S都有较好的代谢能力,其中psb-L菌株在6d后对Na2S的代谢率达到了46.58%。因为国内对于光合细菌在硫化物处理方面的研究不是很多,所以关于硫化物的处理效果可作为进一步研究这3株光合菌代谢特性的一个潜在研究点。

2.3.4 试验光合细菌对KNO3的代谢能力分析

硝酸根(硝酸钾)标准曲线的建立,准确移去0、40.0、60.0、80.0、100.0、300.0、500.0μg的硝酸根标准溶液于50mL烧杯中,与二磺酸酚溶液反应方法按文献方法进行[19],摇匀,以试剂空白作参比,用1cm比色皿在420nm处测其OD值,根据OD值与硝酸根含量的关系绘制标准曲线,结果如图4所示,其相关系数为0.9937。

参照以上对磷代谢能力的实验设计方法,将培养基改成含KNO3的培养基,在厌氧、光照和30℃条件下培养17d,测定培养液中NO-3的残留量,结果见表3。同时比较经培养10d和培养17d的细胞生物量,分别以富集培养基(培养10d)作对照,结果如图5所示。

由表4结果得到,在培养到17d后,经检测含有KNO3的培养液中残留NO-3的量已很少了,17d后,3株光合菌psb-H、psb-L和psb-S对NO-3的代谢率分别为89.31%、96.38%和90.04%,即培养基中的无机氮源已经近消耗完,相应的光合菌的生长也停止。但是第17d时3株光合菌培养液在660nm的OD值与第10d时的OD值相比并不高(如图5),其中菌株psb-S仅稍微超过富集培养基中的OD值,而菌株psb-L培养17d比培养10d后的生物量略有减少,而菌株随着培养时间的延长生物量减少较多,由此可以看出,试验菌株培养后期对硝酸盐的代谢并不用于细胞生长,在氮源的转化方式有待于进一步的研究。

3 讨论

根据本试验研究目标,采用设计的富集培养基结合半固体试管法和双层平板的厌氧培养分离筛选方法具有较强的富集具有代谢氮、磷和硫化合物的光合细菌的能力,该分离方法选择性强,大大地提高了目标菌株的筛选效率;经分离筛选得到的3株光合细菌(psb-L、psb-H和psb-S)中,菌株psb-L对磷酸盐、硫化物及硝酸盐的代谢率相对较强,同时研究表明菌株培养时间对底物的代谢能力有一定的影响。参考同类研究文献报道结果[3,8,9,20],有望可应用于动物养殖排泄废物的微生物发酵转化,并通过改变菌株性能或培养优化等方法以进一步增强其使用效果[2]。

从自然环境中分离纯化得到了3株光合细菌分别记为psb-L、psb-H和psb-S,经培养4d后对磷酸盐的代谢率分别为15.80%、13.49%和13.01%;经培养6d后对硫化物的代谢率分别为46.58%、32.88%和39.18%;经培养17d后对硝酸盐的代谢率可分别达到96.38%、89.31%和90.04%。试验菌对氮、磷和硫化合物代谢特性初步研究结果,可考虑将psb-L和psb-H混合培养,以提高实际应用效果。

光合细菌 篇8

关键词:光合细菌(PSB);稚鳄龟;生态养殖;生长速度

中图分类号: S966.5 文献标志码: A 文章编号:1002-1302(2014)07-0248-03

收稿日期:2014-04-25

基金项目:江苏省渔业三项工程(编号:PJ2011-56)。

作者简介:王权(1972—),男,黑龙江巴彦人,硕士,副教授,主要从事水产养殖和疾病防治方面的教学与研究工作。E-mail:753004258@qq.com。鳄龟别称鳄鱼龟、小鳄鱼龟、肉龟、美國蛇龟、平背鳄龟等,原产于美国[1]。1997年我国开始引进养殖。鳄龟具有生长速度快 、产卵多、含肉率高的特点。目前我国普遍处于庭院分散养殖和集约化共同发展的初级阶段,虽然湖南、浙江、广东、江苏有了一定规模的发展,但还不能满足市场日益增长的需要[2]。尤其近年来由于集约化养殖及其规模的扩大,造成养殖水体环境逐渐恶化和各种病原微生物大量繁殖,水中的氨氮、亚硝酸盐严重超标和溶解氧过低都影响到龟类的健康生态养殖,引发的苗种疾病种类也明显增多,加之用药普遍,药物残留增高,使龟类长期处于体内菌群失调状态[3]。因此,探讨鳄龟的生态养殖已经成为养殖业可持续发展的关键技术和研究热点。

稚龟培养是鳄龟养殖的关键阶段,稚龟在50 g以下处于生命敏感期,体质弱,病害多,对温度、水质等环境要求较高[4-5]。近年来,在动物饲料中添加光合细菌(PSB)发挥了很大的作用,PSB可改善宿主肠道菌群结构,在其肠道内逐渐建立起有益的微生物菌群,形成良好的肠道内环境[6]。另外,直接向水环境中投放PSB,能大大促进动物生长、防治疾病以及改善养殖环境[7-8]。

目前,光合细菌在其他水产动物养殖中应用已经报道较多,但在稚鳄龟加温养殖中应用的报道较少,更为重要的是光合细菌在稚鳄龟生态养殖中内外结合的应用未见报道。本研究通过在饲料中添加PSB、在水环境中添加PSB以及在饲料和水环境中同时添加PSB,并与对照组(不添加PSB)进行比较,以期找到改善稚鳄龟的体内和体外生态平衡,促进生长发育,减少用药或不用药的较好方案。

1材料与方法

1.1温室

温室的建设主要用镀锌钢管做骨架,四面墙体为砖混结构,用泡沫板及防漏膜构成,另配备控温、控湿设备,试验期间气温28~31 ℃。

1.2供排水系统

水源选用深井水,用直径150 cm的主管道由锅炉房注入调温池,经消毒、调温后,并入温室的养龟池调控温度。

1.3增氧系统

由罗茨鼓风机、增氧总管、开关、软胶管、沙石散气头构成。罗茨鼓风机的功率为2.2 kW,型号为XGB型单机。

1.4稚龟池

龟池为长度2 m、宽度1.5 m、深度0.8 m、面积3 m2的水泥池,池底及池边抹光,内设供稚龟攀附、栖息和隐蔽的沙堆。同时,池中用石棉瓦垒成斜坡,具有食台、晒台、引坡三功能。

1.5水源、水温

水源采用经过滤和紫外线消毒的深井水,用锅炉加温输入温室,水温28~31 ℃。

1.6小鳄龟放养

购进某养殖场培育的稚鳄龟共2 200只,在温室内暂养适应后选择体质好、活动力强、无病无伤的个体,平均规格为45 g/只左右,共计1 440只,试验组1、试验组2、试验组3、对照组各360只。稚龟池放养前先全池用生石灰水浸泡 24 h,之后排干生石灰水,加入10 cm深的水,1 m3水体用1 g漂白粉溶水全池泼洒。稚鳄龟放养前用双季铵盐络合碘药浴。

1.7饲料与投喂

基础饲料为稚鳄龟的配合饲料,含蛋白质52%、粗脂肪7.1%、碳水化合物21.3%。每日于08:00、14:30、20:30分3次投喂,投喂前称取粉状配饵后,加入50%左右的清水,充分拌揉,制成粒径2~3 mm的软颗粒再投喂,并做好投饵记录。饲料投喂严格按照“四定”原则。饵料投于食台斜坡水位以上部分。投饲量一般为稚鳄龟体质量的3%,具体投饲量根据前1 d的吃食情况而适当增减。

1.8光合细菌(PSB)来源

试验所用浓缩光合细菌(PSB)均由笔者所在实验室自江苏泰州某养殖池塘中分离、培养,自制培育出含菌体细胞大于30亿个/mL的光合细菌。

1.9试验方法

将试验分为对照组和试验组,选取江苏泰州的12个试验池,其中设对照池3个,试验池9个,每组设试验池为3个。试验组1在池水中添加PSB(15×108个/mL),试验组2在饲料中添加PSB(占3%),试验组3在饲料中添加PSB(3%)和池水中添加PSB(15×108个/mL),对照组不使用PSB。放养前先每组称质量,试验结束再对每组称质量。

1.10试验指标

从2012年12月29日测量起,试验期共30 d。用自然控水法,以电子秤对各池的龟称质量并清点龟的数量。净单产分别用各组龟的最终净总质量除以3 m2得到。

3.4PSB对龟应激反应的影响

龟应激反应实际上就是龟试图适应内外部环境的变化而产生的非特异性变化。所谓“环境胁迫”因素引起的龟病,就是龟受到外部环境变化的刺激产生的非特异性反应。集约化生产条件下,尤其是温室养龟中出现的高温、高密度、高污染的生态状况,易使龟产生应激[12]。应激反应使龟的生产性能下降、摄食减少,对饲料转化率、生长速度、免疫反应、成活率等产生很不利的影响。常表现为浮出水面,头部在水面上摇晃,很不安宁,时间一长,就会产生神经中毒,出现前肢弯曲不能伸直的症状,死亡率在20%以上。温室养龟中龟苗刚进温室未渐进式加温以及幼龟出温室未渐进式降温,或在平时饲养管理中未能严格做到“等温”换水,也就是说,温差太大,都会引起龟发生应激反应,并出现死亡现象[14]。试验中发现,对照组死亡的龟多是水温、水位变化大引起的,多与龟应激有关。

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龟应激的防治方法:改善龟体内外环境。对外环境,采用勤排污、少换水,接种光合细菌使水体等外部环境尽可能满足龟的生活、生长和繁殖的需要,促进龟与外环境之间的生态平衡,减少应激反应的发生;同时要改善龟体内的微生态平衡,主要方法是在饲料中按需要量添加维生素和光合细菌,促进龟体内的微生态平衡。

4结论

在饲料、池水中单独或同时添加PSB,可显著提高龟的日增重率、成活率、净产量,降低饵料系数,又以在饲料和池水中同时添加PSB对稚龟养殖效果更佳。

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