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课件研究所
第四章·细菌和真菌
人教八上
通过学习细菌的发现史，了解科学的进步和发展过程，学习感受科学家的批判性思维和质疑精神
观察、比较动植物细胞和细菌的结构，说出细菌的主要形态和结构特征
说出细菌的营养方式和生殖方式
荷兰人，制作了能放大200~300倍的显微镜
列文·虎克
1632-1723
镜头
载物台
直肠弯曲菌
新月形单胞菌
口腔链球菌
敞开
封闭
敞开并煮沸
封闭且煮沸
浑浊
无论烧瓶是敞开的还是封闭的，无论培养基是煮沸过的还是没有煮沸过的，无论是加热培养还是不加热培养，所有器皿中都充满了微生物。
器皿中都充满了微生物
约翰·尼达姆
早期微生物研究
微生物是自然发生的
有没有可能软木塞并没有完全排除空气呢？有没有可能是因为没有对肉汤和上面的空气进行足够时间的加热呢？
阿贝·斯帕兰札尼
塞上软木塞
沸水中煮沸2min
浑浊
斯帕兰札尼会如何设计实验验证自己的观点呢？
密封处理
沸水中煮沸2min
浑浊
塞上软木塞
沸水中煮沸45min
塞上软木塞
沸水中煮沸45min
澄清
浑浊
否定了自然发生说
不同微生物对热的耐受性不同
斯帕兰扎尼非常严酷的处理了培养基，以至于可能使得微生物自然发生的“生命力”被破坏了。
有必要在确保空气中氧气和有机物质的构成成分不改变，并且在没有干扰生命存在的物质的情况下，再做实验。
我反对
路易斯·巴斯德
1822-1895
法国科学家，被称为“微生物学之父”。他设计了一个巧妙的实验，证明了肉汤的腐败是由来自空气中的细菌造成的。
巴斯德的鹅颈瓶实验
煮沸肉汤，杀灭其中的细菌
排出气体
一年后
肉汤仍澄清，没有细菌繁殖
打断瓶颈
一天后
肉汤变混浊，细菌在肉汤中繁殖
彻底否定了自然发生说
细菌不是自然发生的，而是由原来已经存在（于空气中）的细菌产生的。
巴斯德还用除了肉汤以外的各种各样的培养液进行了实验，即使是最容易变质的液体（牛奶，血液，尿液）经过适当的处理，也可以长时间保持无菌状态不变质。
这是巴黎巴斯德学院里公开展览的几个当年巴斯德制作的鹅颈烧瓶，
迄今为止，这些瓶子已经放置了一百五十多年，里面的肉汁依然清亮。
一、细菌的大小
针尖上的细菌
电镜
病毒
光学显微镜
肉眼可见
成体蛔虫
1000μm（1mm）
1000nm（1 μm ）
10mm
100μm
10μm
100nm
10nm
动植物细胞
细菌
直径大小在0.5-5 μm（微米）之间
直径大小在3-30 μm 之间
播放视频
100倍油镜和专用香柏油
内部结构——电子显微镜
二、细菌的形态
痤疮丙酸杆菌
绿脓杆菌
幽门螺旋杆菌
大肠杆菌
鼠疫杆菌
二、细菌的形态
金黄色葡萄球菌
肺炎链球菌
保加利亚乳杆菌
嗜热链球菌
二、细菌的形态
二、细菌的形态
霍乱弧菌
苍白密螺旋体
空肠弯曲菌
你能根据细菌的外形形态特征，大致将细菌分分类吗？
细菌的形态
三、细菌的结构
DNA
鞭毛
细胞质
荚膜
细胞壁
细胞膜
细胞膜
细胞核
细胞质
细胞壁
细胞膜
叶绿体
细胞核
液泡
细胞质
观察与思考（做学案填表）
比较项目 细菌细胞 动物细胞 植物细胞
基本结构 细胞壁
细胞膜
细胞核
细胞质
特有结构
有
动、植物细胞结构和细菌的比较（有/无）
有
无
有
荚膜，鞭毛
无
有
有
有
有
有
有
有
液泡、叶绿体
原核生物
真核生物
真核生物
荚 膜
透射电镜下的
拟杆菌的荚膜
有无荚膜的菌落形态对比
进行荚膜染色后在光镜下观察到的肺炎克雷伯氏菌（1500倍）
荚膜
保 护
有荚膜的肺炎双球菌具有致病性
无荚膜的肺炎双球菌没有致病性
荚 膜
荚膜的保护作用
协助细菌黏附于组织表面
鞭 毛
单生鞭毛
端生丛毛
周生鞭毛
两端生鞭毛
运 动
一般速度在每秒20～80μm范围，最高可达每秒 100 μm（每分钟达到3000倍体长），超过了陆上跑得最快的动物（猎豹每分钟1500倍体长）。
1、细菌的大小：很小，微米级
2、细菌的形态：球菌、杆菌、螺旋菌
3、细菌的结构（详见表格）：
（1）只有裸露的DNA，无成形的细胞核
（2）特有的结构：荚膜、鞭毛
4、细菌的营养方式：异养
播放视频
DNA
细胞膜
细胞壁
细菌的生殖方式：分裂
技能训练
假设你手上有100个细菌，细菌的繁殖速度若按每30min繁殖一代计算，在没有洗手或其他影响细菌生活繁殖的情况下，4小时后你手上的细菌数目是多少？
细菌如果遇到恶劣的环境会怎样呢？
细菌有没有办法抵抗恶劣的生存环境呢？
芽 孢
炭疽杆菌及芽孢
一旦条件合适
芽孢可以萌发
壁厚、含水量极低、抗逆性极强的休眠体
1876年，德国科学家柯赫在研究炭疽芽孢杆菌时首先发现了芽孢
芽孢是整个生物界中抗逆性最强的生命体，据《自然》杂志2000年报道，世界上最古老的活细菌，一种芽孢杆菌的芽孢在琥珀内蜜蜂肠道中存活了2.5亿年。这个芽孢存在于已经灭绝的蜜蜂的肠道内，而这种蜜蜂存在于已知地质年代的琥珀内。取出的蜜蜂组织样品放在无菌的培养基中，很快产生了形成芽孢的细菌。
作 业
利用生活中的材料（如橡皮泥，豆子，玻璃珠等各种手工材料）做一个细菌模型。
①细菌的大小：小，微米级
②细菌的形态：球菌、杆菌、螺旋菌
③细菌的结构
细菌的生殖
细菌的形态和结构
细菌的发现
细菌的生活方式
异养
分裂
无成形的细胞核
荚膜、鞭毛
细菌
1. 我们要观察细菌的结构时，必须使用（ ）
A. 放大镜
B. 望远镜
C. 低倍显微镜
D. 高倍显微镜
2.巴斯德用一个鹅颈瓶保存肉汤，肉汤四年都没有腐败，其原因在于（ ）
A. 鹅颈瓶是封口的，细菌根本无法进入
B. 鹅颈瓶口又细又长，空气中的细菌很难通过这样的瓶口进入肉汤
C. 鹅颈瓶中的空气不能与外界空气相通
D. 没有空气，细菌无法生存
3. 下列叙述中,不属于细菌特征的是（ ）
A. 细胞结构有细胞壁、细胞膜、细胞质,却没有成形的细胞核
B. 大多数细菌只能利用现成的有机物，并把有机物分解成无机物
C. 细菌产生的孢子在适宜的环境条件下，能发育成一个新个体
D. 细菌形成的芽孢是它的休眠体，对不良环境有较强的抵抗能力
4. 所有的细菌都具有的结构是（ ）
A. 鞭毛 B. 纤毛
C. 荚膜 D. 细胞壁
5.某品牌益生菌粉的配料中包含鼠李糖乳杆菌，它的生殖方式是( )
A. 营养生殖 B. 出芽生殖
C. 孢子生殖 D. 分裂生殖《细菌》设计大纲
设计者：小赵老师
1、教学目标
1. 通过学习细菌的发现史，了解科学的进步和发展过程，学习感受科学家的批判性思维和质疑精神
2. 观察、比较动植物细胞和细菌的结构，说出细菌的主要形态和结构特点
3. 说出细菌的营养方式和生殖方式
二、教学重点难点
教学重点：1. 说出细菌的主要形态和结构特点 2. 说出细菌的生殖方式
教学难点：1. 通过学习细菌的发现史，学习感受科学家的批判性思维和质疑精神 2. 说出细菌的主要形态和结构特点
三、教学过程
Part1：细菌的发现
1. 科学史导入（问题串串联）：
（1） 显微镜的发现——讲解列文·虎克的故事
列文虎克原本荷兰市政厅的看门人，由于工作太无聊，他开始磨制镜片，制作显微镜，他制作镜片的技术越来越高超，最终能够放大200-300倍。由于看门人的工作比较无聊，所以他就什么都看，看各种神奇的物品。一次，他把一位从未刷过牙的老人的牙垢，放在显微镜下观察，他吃惊地看到了许多小生物，并把它们记录下来（画出来）。这些小生物的形状各式各样的，比如杆状（AF）；螺旋状（G）；球状（E），有的单个存在，有的连在一起。
这些小生物就是人类最早看到的细菌。【A:直肠弯曲菌 B：新月形单胞菌 E：口腔链球菌
】 他把这些发现写成信，寄给了英国皇家学会，后经过英国皇家学会实验室主管罗伯特·虎克的验证，证实了这些微小生物的存在，这一研究结果发表在了皇家学会的会刊上。
从此，世人知道了细菌的存在。但这些细菌是从哪来的呢？如何出现在了老人的牙垢上的呢？是自然发生的吗？
当时，一批科学家坚定的认为这些微小的生物是自然发生的（如：腐肉生蛆；腐草化蝇等）。
（2） 约翰·尼达姆的实验
他发现，无论烧瓶是敞开的还是封闭的，无论培养基是煮沸过的还是没有煮沸过的，无论是加热培养还是不加热培养，所有器皿中都充满了微生物。因此，他坚定的认为微生物是自然发生的。
阿贝·斯帕兰札尼却对他的实验结果提出了质疑。他提出，有没有可能软木塞并没有完全排除空气呢？有没有可能是因为没有对肉汤和上面的空气进行足够时间的加热呢？
问：如果你是斯帕兰札尼，应该如何设计实验去驳斥约翰·尼达姆呢？（科学探究）
（3） 阿贝·斯帕兰札尼的实验
讲解阿贝·斯帕兰札尼的实验，并请学生预测实验结果。
通过实验发现，只有在沸水浴中，且持续加热45min的烧瓶中的肉汤能够保持澄清。问：这一实验现象说明了什么？约翰·尼达姆提出的自然发生说的观点是否正确呢？——学生回答：这一现象否定了自然发生说，并且教师补充，这一实验现象说明不同微生物对热的耐受性不同。
但是这个时候，反对斯帕兰扎尼的声音也出现了。他的批评者指出：由于他非常严酷的处理了培养基，以至于可能使得微生物自然发生的“生命力”被破坏了。在这样的质疑声中，问：我们应该怎么办呢？（科学探究）
针对这样的质疑，我们就有必要在确保空气中氧气和有机物质的构成成分不改变，并且在没有干扰生命存在的物质的情况下，再做实验。
（4） 巴斯德的实验
简单介绍巴斯德其人，和他设计的鹅颈瓶。提问：鹅颈瓶的设计巧妙在何处呢？
介绍巴斯德的鹅颈瓶实验，请学生预测三个实验结果：
（1）第一个结果：澄清——证明细菌不是自然发生的
（2）倾斜鹅颈瓶，长满微生物后：浑浊——证明浑浊的现象是由原来已经存在的细菌产生的
（3）问：原来已经存在的细菌来自于哪里呢？
——打断鹅颈瓶，观察现象，浑浊，说明原来已经存在的细菌来自于空气
至此，巴斯德鹅颈瓶实验，得出结论：细菌不是自然发生的，而是由原来已经存在（于空气中）的细菌产生的。
（5） 拓展延伸
展示图片：巴黎巴斯德学院里公开展览的几个当年巴斯德制作的鹅颈烧瓶，迄今为止，这些瓶子已经放置了一百五十多年，里面的肉汁依然清亮。
类比推理，归纳总结：巴斯德还用除了肉汤以外的各种各样的培养液进行了实验，即使是最容易变质的液体（牛奶，血液，尿液）经过适当的处理，也可以长时间保持无菌状态不变质。——可以顺势介绍一下【巴氏杀菌奶】
（设计意图：锻炼学生严密的科学推理能力，在这一过程中培养学生的科学思维和科学探究的生物学素养）
2. 细菌的形态和结构：
（1） 细菌的大小
细菌的个体十分微小，我们肉眼是看不见的。大约10亿个细菌堆积起来才有一粒小米那么大。平常的针尖上逐渐放大，会发现上面密密麻麻全部都是细菌。那么我们通常所说的细菌有多大呢？这里给出了数字0.5-5微米。什么是微米呢？来，拿出你们的尺子。你们尺子上的最小的单位是多少？1mm对不对。请你来想象把这1mm平均分成1000份，是一微米。细胞的大小大约是3-30微米。那么我们知道动植物细胞一般是比细菌大不少的对吧。
图片展示：我们学过的不同生物的大小，请学生从中寻找细菌的相对位置，从图中简单介绍肉眼看到的范围、光镜看到的范围以及电镜看到的范围。学生从中可以明确细菌的相对大小。
细胞培养中如果出现细菌污染的情况，可能会成为灭顶之灾。不过通过这一现象，我们刚好可以直观地感受一下动物细胞和细菌的大小。——【视频中可以看到细胞和细菌的相对大小】如果要使用光学显微镜观察细菌的话应该怎么做呢 ——100倍油镜（in 实验室），需要涂香柏油，香柏油增大折光率，提升放大倍率，最后需要无水乙醇擦拭镜头
如果想要看清细菌表面清晰的结构或其内部的结构则需要使用电镜（TEM or SEM）
（2） 细菌的形态
通过使用上述的这些工具，人们终于看清了各种各样的细菌。
第一页均为杆菌——简单介绍图片所示的几种菌（根据老师们的熟悉情况，可删减）
第二页为球菌和杆菌
第三页为螺旋菌
你能根据细菌的外形形态特征，大致将细菌分分类吗？——杆菌、球菌，螺旋菌
在自然界所存在的细菌中，以杆菌为最常见，球菌次之，螺旋状细菌最少。细菌的形态极其简单，基本上只有球状、杆状和螺旋状三大类，也有少数是其他形状，如丝状、三角形、方形和圆盘形等。虽然这些细菌有着不同的形态，但是它们的基本结构是相同的！
生物体的结构和功能的基本单位是细胞。我们刚才看到的，一个细胞就是一个细菌，细菌都是单细胞的，虽然我们刚才看到的细菌聚集在一起生活，但每个细菌都是独立的个体，每个细菌都可以独立生活的。下面我们来研究细菌细胞里的具体结构。
（3） 细菌的结构
提问：请学生观察图片，回忆动植物细胞的基本结构，并尝试完成下一页表格中（可提前印学案）的填写内容。
回忆完成后，展示细菌的基本结构，提问：和动植物细胞相比，细菌的结构不同之处在哪？——请学生进一步完成后页表格的填写。
核对表格答案，总结：像细菌一样，无成形的细胞核的生物称为原核生物，而像动植物细胞一样，有成形的细胞核的生物称为真核生物。
【补充介绍1】荚膜：荚膜（糖被之一）：主要成分是多糖、多肽或蛋白质，尤以多糖居多。如果这层物质排列有序且不易被洗脱，称为荚膜。经特殊的荚膜染色，后可在光学显微镜清楚地观察到它的存在。提问：请学生推测荚膜的主要功能？——保护
除保护作用外，荚膜可以帮助细菌抵抗宿主吞噬细胞的吞噬作用，例如肺炎链球菌就是典型的例子；荚膜还可保护细菌免受干燥；协助细菌黏附于物质或组织的表面。如肺炎克雷伯氏菌、引起龋齿的唾液链球菌和变异链球菌的荚膜可以帮助细菌定植于组织或牙齿表面。
【补充介绍2】鞭毛：展示图片后提问：请学生推测鞭毛的主要功能？——运动
过渡：细菌运动需要什么？——能量。能量从何而来？——细菌的营养方式
（4） 细菌的营养方式
问：细菌体内有叶绿体吗？那它如何获取营养呢？
大部分细菌的营养方式称为异养，主要靠将现成的有机物分解为无机物获取营养和能量，所以他们被称为生态系统中的分解者。自然界中总还是有特例的，少数细菌自养，光合细菌没有叶绿体，但含有叶绿素，可以自己制造有机物。这一点我们进入高中以后会深入学习。
我们之前看到的巴斯德的肉汤变浑浊的原因就是细菌在靠异养的方式获取有机物，分解有机物，从而在肉汤中快速生殖，使得肉汤变浑浊。那么细菌是如何生殖的呢？
3. 细菌的生殖：
【视频】观察视频，仔细看看细菌是如何增殖的？
【展示图片】讲解细菌的生殖方式是分裂
【技能训练】可以请学生尝试计算细菌二分裂的数目，比一比谁算的最快。
细菌如果遇到恶劣的环境会怎样呢？细菌有没有办法抵抗恶劣的生存环境呢？
介绍芽孢：某些细菌在其生长发育后期，在细胞内形成一个圆形或椭圆形，称为芽孢。
芽孢是壁厚、含水量极低、抗逆性极强的休眠体，芽孢可以休眠很长时间，但是一旦条件合适，可以萌发。芽孢的大小和位置也可以作为分类的依据。（可以讲一讲美国911在信封里收到炭疽芽孢粉末的故事）
拓展延伸（根据时间选用）：Nature报道的世界上最古老的细菌的芽孢
4. 作业：
利用生活中的材料（如橡皮泥，豆子，玻璃珠等各种手工材料）做一个细菌模型。
课件设计亮点：
1. 梳理科学史，充分调动学生逻辑链条，培养学生的科学思维和科学探究
2. 素材丰富，图片视频等选用较为新颖的素材，或十分形象具体的例子，能够给学生留下深刻印象。
3. 配备了课堂练习和课堂小结。体现“教学评一致性”，一知识一总结一检测，及时检测，及时反馈，及时调整。
4. 摆脱单纯的纸笔作业，通过模型制作的作业，帮助学生动手实践的同时落实教学重点。
