Arbeitsblatt - Gymnasium Ettenheim

Computerexperimente mit Bakterien
Programmstart und Bedienung
- Programmstart erfolgt über Explorer durch Doppelklick auf Start16 (Start256 geht nicht)
- Anforderungsniveau „normal“ wählen
- Nahrungsmittel auswählen durch Einfachklick auf eine der Schaltflächen mit dem Namen
des Nahrungsmittels (mit ,,0K" bestätigen).
- Programmsteuerung erfolgt über Maus:
Mausklick links:
Anklicken des Inventar im Labors und der Menüzeile
Mausklick rechts, festhalten und ziehen :
Ermöglicht die Arbeit im Labor
Doppelklick:
Infos zu angeklicktem Inventar
1. Arbeitsschritt : Ansetzen der Bakterienkulturen
- Lies die Arbeitsanleitung zu „AUFGABENSTELLUNG“ und „PHASE I“
- Beide Petrischalen aus dem Laborschrank holen (Mausklick auf Symbole) und über den
linken Einstellknopf die eine Schale auf „aerob" (mit Luftsauerstoff), die andere auf
,,anaerob" (ohne Luftsauerstoff) setzen, da noch nicht bekannt ist, unter welchen Atmungsbedingungen das unbekannte Bakterium wächst.
- Nährböden mit dem Bakterium beimpfen. lmpföse mit rechter Maustaste aus dem Laborschrank holen und über das Nahrungsmittel ziehen. Die Öse wird sichtbar mit grauer
Bakteriensuspension ausgefüllt.
- Gefüllte lmpföse über die Petrischalen ziehen, so daß auf dem Nährboden ein deutlich
sichtbarer Impfstrich entsteht.
- Bevor die 2. Petrischale beimpft werden kann, muss die Impföse in den Schrank zurückgestellt werden, da sie so wieder keimfrei wird.
2. Schritt: Nährböden bebrüten
- Temperatur am oberen Klimaschrank (Brutschrank) einstellen. Mit Mausklick (links) die Tür
des Klimaschranks öffnen. Petrischale mit der Maus über den Klimaschrank ziehen.
Anschließend unbedingt die Tür schließen. (Wachstumstemperatur siehe Anleitung; die
Zahl der Bakterien wird am unteren Bildschirmrand ausgegeben; Bakterien solange
bebrüten, bis sich die Impfstriche in „Kolonien" verwandelt haben)
- Laboruhr starten, damit die vergehende Zeit mitverfolgt werden kann und anschließend
einen Zeitraffer wählen (siehe Menüleiste)
3. Schritt: Untersuchung und Bestimmung der Kolonien
Ist das Bebrüten des Bakteriums erfolgreich verlaufen - d. h. es haben sich in einer der
Petrischalen sichtbare Kolonien gebildet - lassen sich nun die vorgesehenen
Untersuchungen zur Feststellung der sechs Merkmale durchführen. Das jeweilige Ergebnis
muß über den Ordner "Merkmale" in eine Liste eingetragen werden, indem einfach das
zutreffende Kriterium mit einem Mausklick angekreuzt wird.
Lies die Anleitung weiter – PHASE II: UNTERSUCHEN UND BESTIMMEN. Die
Anweisungen zu den einzelnen Versuchen erreicht man durch Anklicken des jeweiligen
Kasten.
U 1: Die Bestimmung der Farbe der Bakterienkolonie wird durch Augenschein vorgenommen. Zur Wahl stehen weiß-grau, gelblich und rötlich.
U 2: Feststellung der Bakterienform
- Mit Hilfe der Impföse Bakterien aus einer bebrüteten Petrischale auf den Objektträger über
tragen (Bildung eines grauen Flecks).
- Mit der Pipette durch Eintauchen in der Mitte des Fläschchens "Methylenblau" entnehmen.
Die gefüllte Pipette mit der Spitze über den Objektträger ziehen - automatische Entleerung .
- Objekträger über das Mikroskop-Symbol ziehen und die Bakterienform beurteilen.
( Hilfe durch Mausklick auf Ordner „Formen“)
U 3: Feststellung des Sauerstoffbedarfs
- Mit der Impföse ausreichend bebrütete Bakterien aus einer Petrischale entnehmen und das
linke Kulturröhrchen durch senkrechtes Einstechen beimpfen (Strichkultur). Im Röhrchen
wird ein dünner Impfkanal sichtbar. Kulturröhrchen in den unteren Klimaschrank geben und
2-3 Tage lang bebrüten (Zeitraffer !)
- Beurteilung:
a) Haben sich die Bakterien überwiegend an der Kontaktfläche des Nährbodens mit der
Luftsäule vermehrt (trichterförmiges Wachstum) ist es ein aerober Atmungstyp.
b) Haben sich die Bakterien gleichmäßig entlang des Stichkanals vermehrt
(säulenförmiges Wachstum), ist es ein fakultativ anaerober Atmungstyp.
c) Haben sich die Bakterien hauptsächlich im unteren, dem Luftsauerstoff nicht
zugänglichen Bereich des Nährbodens vermehrt (keulenförmiges Wachstum), liegt ein
anaerober Atmungstyp vor.
ACHTUNG: Es gibt Zwischenstadien! Ergebnis nicht zu früh ablesen !
U 4: Gram - Verhalten
Das Färbeverfahren nach GRAM (dänischer Arzt) dient dazu, Bakterien nach grampositiv
und gramnegativ zu unterscheiden. Bei dem Färbevorgang werden die Zellwände der
Bakterien zunächst mit Anilinfarbstoffen und nachfolgender Jodeinwirkung angefärbt. Dabei
entsteht ein schwarz-blauer Farbkomplex. Dann versucht man, diesen Farbkomplex durch
Auswaschen mit Alkohol zu entfärben. Bakterien, bei denen dies gelingt, sind gramnegativ,
Bakterien, die den Farbstoff behalten, grampositiv. Im Programm ist der Anilinfarbstoff
(Kristallviolett) mit dem Jod (Jod-Jodkalium) im Fläschchen mit der Aufschrift K + J bereits
zusammengemischt.
- Bakterien mittels Impföse von einer Petrischale auf den Objektträger übertragen. Mit
Pipette den Farbstoff aus der Chemikalienflasche (K+J) und danach Alkohol (A) auf den
Objektträger geben.
- Auswertung: Objektträger auf das Mikroskopsymbol ziehen.
a) Die dunkelblaue Färbung ist erhalten geblieben ist (= grampositiv)
b) Lichtgraues Aussehen der Bakterien (= gramnegativ).
Hinweis: Bei gramnegativem Ergebnis kann eine Gegenfärbung mit dem Farbstoff Fuchsin (F) durchgeführt werden; die Färbung ist dann hellrosa.
U 5 : Säurebildung
Bei bestimmten Bakterienarten entsteht beim Abbau von Zucker eine mehr oder weniger
starke Säure. Diese kann mit einem Indikator nachgewiesen werden.
- Mit der Impföse ausreichend bebrütete Bakterien aus einer der Petrischalen in das rechte
Kulturröhrchen (purpurfarbige Indikatorlösung) übertragen. War die Beimpfung erfolgreich,
erhält das Röhrchen eine Verschlußkappe.
- Kulturröhrchen 2-3 Tage bebrüten (Zeitraffer)
ACHTUNG: Zwischenstadien möglich, deshalb nicht zu früh ablesen !
- Auswertung: Hat sich Säure gebildet, schlägt der Indikator auf gelb um .
U 6: Gasbildung
Unabhängig von der Säurebildung entsteht bei manchen Bakterien beim Abbau von Zucker
Gas. Die Untersuchung auf Gasbildung ist mit der Überprüfung auf Säurebildung gekoppelt.
Im rechten Kulturröhrchen ist zusätzlich ein weiteres kleines Röhrchen mit der Öffnung nach
unten eingesetzt (DURHAM-Röhrchen).
- Auswertung: Gas, sammelt es sich, deutlich sichtbar an der Kuppel des
kleinen Röhrchens.
4. Schritt: Gesamtbeurteilung
Sind alle Ergebnisse in die Merkmalsliste eingetragen, erhält man mit einem Mausklick auf
die Schaltfläche "Name" die Bezeichnung des Bakteriums und weitere Zusatzinformationen.
Anhang: Bakterien und ihre programmrelevanten Merkmale
Name
Kolonienfarbe
Form
O2 bedarf
Bacillus
Megaterium
Bacillus
Cereus
Clostridium
Botulinum
Escherichia
Coli
Salmonella
Enteritidis
Streptococcus
Faecalis
Staphylococcus
Aureus
Vibrio
Parahaemolyticus
gelb
lange
Stäbchen
Stäbchen
in Ketten
lange
Stäbchen
kurze
Stäbchen
kurze
Stäbchen
Streptokokken
Staphylokokken
kommaförmig
aerob
ja
positiv
ja
60
4,5 - 8,5
fakultativ
anaerob
streng
anaerob
fakultativ
anaerob
anaerob
ja
positiv
nein
32
4,5 - 8,5
ja
positiv
ja
32
4,5 - 8,0
ja
negativ
ja
37
3,5 - 9,5
ja
negativ
ja
37
5,0 - 8,5
fakultativ
anaerob
fakultativ
anaerob
fakultativ
anaerob
ja
positiv
nein
37
4,5 - 9,7
ja
positiv
nein
37
4,5 - 8,5
ja
negativ
nein
37
4,5 - 8,5
weiß-grau
weiß-grau
rötlich
weiß-grau
weiß-grau
gelblich
weiß-grau
SäureGram
GasT
pho
bildung Färbung bildung in C Bereich
ANHANG II, Bakterienformen