第四节 细菌和真菌在自然界中的作用
一、教学目标
1.说出细菌和真菌在物质循环中的作用。
2.列举细菌和真菌对植物和动物(包括人)生活的影响。
3.关注细菌、真菌与动植物和人类的关系。
二、教学重点及难点
重点:
细菌和真菌在物质循环中的作用。
难点:
细菌和真菌在物质循环中的作用。
三、教学准备
教师收集细菌和真菌在自然界中的作用的相关视频、图片等,教学课件。
学生课前预习。
四、相关资源
《【知识解析】细菌和真菌在自然界物质循环中的作用》演示动画资源、《【知识解析】细菌和真菌在自然界中的作用(微课)》视频资源、《【教学图片】黄曲霉示意图》图片资源、《【教学图片】根瘤和根瘤菌》图片资源、《【活动设计】假如地球上没有微生物》活动设计资源。
五、教学过程
【课堂引入】
想象:
如果没有植物,世界会怎样?
如果没有动物,世界会怎样?
如果没有细菌和真菌,世界又会怎样?
每到冬天,森林里都铺满一层厚厚的落叶。年复一年,森林里的落叶层会不会越积越厚呢?为什么?
讲解:森林中的落叶不会越积越厚,因为自然界中的细菌、真菌等会分解落叶。
思考:
1.面包、水果为什么会腐烂直至消失不见?(被分解了)
2.消失的面包、水果变成了什么物质?(二氧化碳、水、无机盐)
3.谁让面包、水果腐烂了?(细菌和真菌)
细菌和真菌虽然个体微小,不像动植物那样引人注目,但它们在生物圈中的作用却是不可低估的。
本节课我们就来学习细菌和真菌在自然界中的作用。
【新知讲解】
(一)作为分解者参与物质循环
大多数细菌和真菌是生态系统中的分解者。若没有分解者,动植物的遗体就会堆积如山。
怎样证明细菌和真菌对植物遗体的分解作用呢?
为证明细菌对植物遗体的分解作用,某小组的同学分别提出三种实验方案。三种方案的共同点是:将同一种树的落叶分成甲乙两组。实验过程中滴加蒸馏水,使树叶保持潮湿。
方案1:将甲组放在无菌条件下,乙组放在自然条件下(暴露在空气中)。
方案2:将甲组灭菌后放在无菌条件下,乙组放在自然条件下。
方案3:将甲、乙两组都进行灭菌处理,甲组放在无菌条件下,乙组接种细菌后放在无菌条件下。
讨论1.甲、乙两组为什么要用相同的树叶?
讲解:因为这个实验方案是研究细菌对植物遗体的分解作用,因此进行单因素对照实验时,要控制其他可能影响实验结果的条件。因此,除了设置有无细菌这一条件不同外,其他条件都要相同,所以甲、乙两组要用相同的树叶。
讨论2.为什么要使树叶保持潮湿?
讲解:因为细菌适宜生活在潮湿的环境中,所以要保持树叶湿润。
讨论3.哪个方案更能说明问题?为什么?
讲解:方案3更能说明问题。因为先将甲、乙两组都进行灭菌处理,然后将甲组放在无菌的条件下,乙组接种细菌后放在无菌的条件下,这样做就保证了甲、乙两组的实验条件除了有无细菌外其他条件都相同,实验结果更接近事实。
分析下列图片中展示的生物现象。食物的腐败现象在日常生活中常能见到,自然界的物质循环更是片刻不会停止的。
讨论1.面包发霉后,其中的有机物被分解成什么物质?
讲解:面包发霉是因为有霉菌尚在面包上,它们利用面包中的有机物进行生活,将有机物分解为二氧化碳和水。
讨论2.细菌和真菌在物质循环中起什么作用?
讲解:细菌和真菌在物质循环中起到了分解有机物的作用,使复杂的有机物分解成为简单的无机物,这些无机物如无机盐和二氧化碳又可以被植物利用,通过光合作用制造有机物。
物质循环:
在自然界的物质循环中,细菌和真菌能够把动植物遗体分解成二氧化碳、水和无机盐,这些物质又能被植物吸收和利用,进而制造有机物。
展示《【知识探究】细菌和真菌在自然界物质循环中的作用》演示动画,讲解细菌和真菌在自然界物质循环中的作用:将动植物遗体和粪便中的有机物分解成无机物。
(上图为素材库中《【知识探究】细菌和真菌在自然界物质循环中的作用》演示动画截图)
由此可见,细菌和真菌对于自然界中物质的循环起着重要的作用。
(二)引起动植物和人患病
大部分细菌和真菌是腐生生活的,那小部分对人有危害的细菌和真菌是怎样生活的呢?
讲解:细菌和真菌中有一些种类是寄生生活的,它们能够从活的动植物体和人体内吸收营养物质,导致动植物和人患不同的疾病。例如,链球菌可以使人患扁桃体炎、猩红热、丹毒等多种疾病;一些真菌寄生在人的体表或体内,引起人患手癣、足癣等疾病;棉花枯萎病、水稻稻瘟病、小麦叶锈病、玉米瘤黑粉病等植物疾病,都是由真菌感染引起的。
有些细菌、真菌不能寄生在人的体表或体内,但被人们误食后也会使人患病,如黄曲霉是一种强烈的致癌物质,能使人体的免疫功能丧失,诱导畸形,诱发癌症的发生。
(三)与动植物共生
有些细菌和真菌与动物或植物共同生活在一起,它们相互依赖,彼此有利,这种现象叫作共生。
地衣:生长在旧墙壁、树干或岩石上,呈灰绿色、硬壳状的植物斑块就是地衣。实际上,地衣是真菌与藻类共生在一起而形成的。藻类通过光合作用为真菌提供有机物,真菌可以为藻类提供水和无机盐。
大豆、花生等属于豆科植物。在豆科植物的根瘤中,有能够固氮的根瘤菌与植物共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质,而植物则为根瘤菌提供有机物。
除了上面谈到的细菌、真菌与植物的共生现象外,细菌、真菌与动物的共生现象也很普遍。例如,在牛、羊、骆驼等草食动物的胃肠内,生活着一些细菌,可以帮助动物分解草料中的纤维素,而动物又可以为这些细菌提供生存的场所和食物,它们彼此依赖,共同生活。你自己的肠道中也有多种多样的细菌,大部分是正常菌群,对人体没有危害,其中有些细菌还能够制造维生素B12和维生素K,对你的健康很有益处。人体肠道内的细菌,可随粪便排出体外,几乎占粪便干重的一半。
腐生、寄生和共生的区别:
不同点 相同点
腐生 分解已死的生物体或现成的有机物来参与物质循环 都是利用现成的有机物来生活,营养方式为异养型
寄生 在活的动植物和人体内生长使其患不同的疾病
共生 两种生物共同生活在一起,相互依赖,彼此有利
学习了细菌真菌在自然界中的作用,课下试着写一篇科幻文章《假如地球上没有细菌和真菌》
典型例题
例1.秋天到了,把落叶埋在土壤中一段时间后,落叶消失了,原因是( )
A.落叶被水溶解了
B.落叶被土壤吸收了
C.落叶被踩没了
D.落叶被细菌、真菌分解了
答案:D
解析:大多数细菌和真菌是生态系统中的分解者,能将动植物的遗体分解成二氧化碳、水和无机盐等,供植物重新利用。把落叶埋在土壤中一段时间后,落叶消失了其原因就是被土壤中的腐生细菌、真菌等微生物给分解了。
例2.人们俗称的大地的“清洁工”主要是指( )
A.寄生细菌 B.腐生细菌
C.真菌 D.病毒
答案:B
解析:在生态系统中,腐生的细菌能把动物、植物的遗体、遗物分解成二氧化碳、水和无机盐等,归还土壤,供植物重新利用,这些腐生的细菌是生态系统中的分解者,促进了生态系统中的物质循环,被称为大地的“清洁工”。
例3.下列关于细菌、真菌在自然界中的作用,不正确的是( )
A.地衣是真菌与藻类共生在一起而形成的
B.腐生的细菌、真菌在生物圈中扮演“清洁工”的角色
C.如果没有细菌、真菌,动植物的遗体会堆积如山
D.猩红热、足癣等是由一些真菌寄生在人体表引起的疾病
答案:D
解析:地衣是真菌与藻类共生在一起而形成的,A正确;腐生的细菌、真菌在生物圈中扮演“清洁工”的角色,能把动植物遗体分解为无机物,促进自然界中的物质循环,如果没有细菌、真菌,动植物遗体就不会被分解,就会堆积如山,B、C正确;足癣是由一些寄生真菌引起的疾病,而猩红热是由一种链球菌引起的急性呼吸道传染病,病原体是细菌,D错误。
例4.下列微生物中,能将空气中的氮气转化为豆科植物所需氮肥的是( )
A.根瘤菌 B.白僵菌 C.链球菌 D.大肠杆菌
答案:A
解析:大豆、花生等属于豆科植物。在豆科植物的根瘤中,有能够固氮的根瘤菌与植物共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质,而植物则为其提供有机物。
例5.下列与污水处理有关的说法中错误的是( )
A.污水中有机物可以作为细菌的食物
B.无氧条件下甲烷菌能分解有机物
C.有氧时,一些细菌也能把有机物分解成二氧化碳和水
D.因为细菌有净化作用,所以不怕水体污染
答案:D
解析:在生活污水和工业废水中有很多有机物,可以作为细菌的食物,A正确;在无氧条件下,一些杆菌和甲烷菌等细菌通过发酵把这些物质分解,产生甲烷,可以燃烧,用于照明、取暖灯,是一种清洁能源,B正确;在有氧的环境中细菌把有机物分解成二氧化碳和水等,从而起到净化污水的作用,C正确;污水中的有机物可以被细菌分解成无机物,但能力有限,污水过多,将不能被彻底分解,D错误。
例6.下列选项与概念图中的①②③相对应的是( )
A.香菇、与动植物共生、引起动植物和人患病、根瘤菌
B.霉菌、与动植物共生、引起动植物和人患病、结核杆菌
C.霉菌、引起动植物和人患病、与动植物共生、根瘤菌
D.香菇、引起动植物和人患病、与动植物共生、结核杆菌
答案:C
解析:细菌和真菌在自然界中的作用:
(1)作为分解者参与物质循环。图示中的①可以是细菌,也可以是真菌,如香菇、霉菌等。
(2)引起动植物和人患病。链球菌可以使人患扁桃体炎、猩红热、丹毒等多种疾病。
(3)与动植物共生。在豆科植物的根瘤中,有能够固氮的根瘤菌与植物共生。根瘤菌将空气中的氮转化为植物能吸收的含氮物质,而植物则为根瘤菌提供有机物。
六、课堂小结
这节课我们学习了细菌和真菌在自然界中的作用,现在我们来归纳总结一下!
1.作为分解者参与物质循环
2.引起动植物和人患病
3.与动植物共生
七、板书设计
细菌和真菌在自然界中的作用
(一)作为分解者参与物质循环(腐生)
(二)引起动植物和人患病(寄生)
(三)与动植物共生(共生)
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