第四节 微生物在生物圈中的作用
【本节目标】
领悟微生物在生物圈碳循环的作用。
微生物在生物圈中的氮循环中的作用，了解固氮微生物和植物的关系。
梳理生物圈中的微生物的分类，生活方式、营养方式、繁殖方式。
【重难点】
1、通过本节课的学习梳理细菌真菌的生活方式、营养方式，说出微生物在生物圈碳循环中的作用。
2、微生物是生物圈中的“清洁工”，也是“氮肥厂”。
【预习提纲】
知识点一：微生物在碳循环中的作用
1、地球上每时每刻都有大量生物死亡，生物圈并未因此而造成垃圾堆积如山，这是谁的功劳？
2、生物圈中的碳能周而复始地进行循环，主要归功于生物圈中的一些营腐生生活的 ，它们可将动植物尸体、粪便中的 分解成 、水和 等，归还到大自然中，被 再利用来制造 。
知识点二：微生物在氮循环中的作用
3、“庄稼一枝花，全靠肥当家”。 _________是影响植物生长的重要肥料之一。
4、固氮作用：微生物能把空气中植物不能 吸收利用的 固定下来，转变成可以被植物利用的 。
5、固氮微生物：具有 作用的微生物，如 。
【合作探究】
知识点一：微生物在碳循环中的作用
参照课本P119图2.3－16，回答下列问题
（1）绿色植物生活所需要的二氧化碳、水、无机盐等物质来自何处？
（2）各类生物生活所需要的氧气来自哪里？
（3）各种生物与环境之间的关系是怎样的？
（4）大气中的二氧化碳和氧之所以能够维持平衡，你认为与哪些生物体的哪些生理作用有关？
（5）在这些生理作用中的过程中，碳的存在形式发生了怎样的变化？
（6）腐生的细菌、真菌在生物圈中扮演着一个怎样的角色？对生物圈中的碳循环起什么作用？
知识点二：微生物在氮循环中的作用
参照课本P120图2.3－17，完成下列问题
（1）“氮”在大气中是以氮气的形式存在的，动植物体都不能直接利用氮气合成蛋白质，氮气怎样才能转变成植物可以直接吸收利用的氮肥？
（2）动植物的遗体中含有大量的蛋白质，这些蛋白质中的氮又是如何转变成植物可以吸收利用的氮呢？
（3）土壤中的含氮化合物中的氮去向如何？
【小试牛刀】
1.种植大豆、花生等豆科植物时，不需要施加氮肥的原因是（ ）
A.植物根中有根瘤菌 B.植物的根可以制造氮肥
C.空气中有氮气 D.土壤中有较多的氮肥
2.下列选项中，对自然界的物质循环起重要作用的是（ ）
A.寄生菌类 B.光合细菌 C.腐生菌类 D.有荚膜的细菌
3. 把一条小鱼埋在树根周围的土壤中，过一段时间后，小鱼不见了，其根本原因是（ ）
A.被树根吸收了 B.溶解于土壤溶液中
C.被细菌、真菌分解了 D.被动物吃掉了
4.根瘤菌与大豆的根共生，根瘤菌的作用是( )
A.固氮 B.提供二氧化碳
C.提供水分 D.提供无机盐
5.枯草杆菌可以使水果腐烂，酵母菌使腐烂的水果发出酒味，这些微生物都是靠吸收水果中的什么来维持生命的( )
A.有机物 B.水分 C.维生素 D.无机物
6.从死的生物体内吸取有机物来维持生活的营养方式叫( )
A.共生 B.腐生 C.寄生 D.自养
7.据图回答：
从下图可以看出，腐生的细菌和真菌对自然界的 有重要作用，它们可以把 分解为 ，后者能被绿色植物吸收。植物吸收空气中的 ，利用太阳光能进行光合作用，制造 ，为生物圈中其他生物提供 和 。
微生物在生物圈中的作用
教 学 内 容
第四节 微生物在生物圈中的作用
教
学
目
标
1.说出细菌、真菌在生物圈的碳循环和氮循环中的作用。
2.关注生物圈中的细菌和真菌。
3.通过学生的课外探究活动和收集相关的资料，培养学生的探究能力和团队协作的精神、收集和处理信息的能力；通过让学生课堂发言，提高学生语言表达和信息交流、归纳总结的能力。
4.增强学生对社会事件的关注，学会辩证地分析事情、看待问题。
重难点
教学重点
微生物在生物圈中的作用。
教学难点
微生物的代谢方式及其在生物圈中的作用。
教 具 准 备
教学
过程
师 生 活 动
批 注
自主
质疑
1.生物圈中的碳能周而复始地进行循环，主要归功于生物圈中的一些营腐生生活的 ，它们可将动植物尸体、粪便中的 分解成 、水和 等，归还到大自然中，被 再利用来制造 。
2.“庄稼一枝花，全靠肥当家”。 _________是影响植物生长的重要肥料之一。
3.固氮作用：微生物能把空气中植物不能 吸收利用的 固定下来，转变成可以被植物利用的 。
3.固氮微生物：具有 作用的微生物，如 。
合作
学习
1.参照课本P119图2.3－16，回答下列问题：
（1）绿色植物生活所需要的二氧化碳、水、无机盐等物质来自何处？
（2）各类生物生活所需要的氧气来自哪里？
（3）各种生物与环境之间的关系是怎样的？
（4）大气中的二氧化碳和氧之所以能够维持平衡，你认为与哪些生物体的哪些生理作用有关？
（5）在这些生理作用中的过程中，碳的存在形式发生了怎样的变化？
（6）腐生的细菌、真菌在生物圈中扮演着一个怎样的角色？对生物圈中的碳循环起什么作用？
2.参照课本P120图2.3－17，完成下列问题：
（1）“氮”在大气中是以氮气的形式存在的，动植物体都不能直接利用氮气合成蛋白质，氮气怎样才能转变成植物可以直接吸收利用的氮肥？
（2）动植物的遗体中含有大量的蛋白质，这些蛋白质中的氮又是如何转变成植物可以吸收利用的氮呢？
（3）土壤中的含氮化合物中的氮去向如何？
交流
展示
1.种植大豆、花生等豆科植物时，不需要施加氮肥的原因是（ ）
A.植物根中有根瘤菌
B.植物的根可以制造氮肥
C.空气中有氮气
D.土壤中有较多的氮肥
2.下列选项中，对自然界的物质循环起重要作用的是（ ）
A.寄生菌类 B.光合细菌
C.腐生菌类 D.有荚膜的细菌
3.在农业生产中，人们常常通过种植豆科植物来提高土壤肥力，因为豆科植物的根中有（ ）
A.根瘤菌 B.乳酸菌
C.白僵菌 D.放线菌
4.把一条小鱼埋在树根周围的土壤中，过一段时间后，小鱼不见了，其根本原因是（ ）
A.被树根吸收了
B.溶解于土壤溶液中
C.被细菌、真菌分解了
D.被动物吃掉了
5.据图回答：
从右图可以看出，腐生的细菌和真菌对自然界的________有重要作用，它们可以把________________________分解为_________________，后者能被绿色植物吸收。植物吸收空气中的__________，利用太阳光能进行光合作用，制造_________，为生物圈中其他生物提供_______和_______。
拓展
延伸
“落红不是无情物，化作春泥更护花。”试从生物学角度分析“落红——春泥——护花”的全过程。
----------腐生生活的细菌、真菌把植物的“落红”分解成二氧化碳、水、无机盐，变成“春泥”被“花”吸收利用，这说明了细菌、真菌在生物圈中的物质循环起着重要作用。
第四节 微生物在生物圈中的作用
教学目标：
1、通过学习说出腐生细菌、真菌在生物圈碳循环中的作用。
2、通过学习描述细菌、真菌在生物圈氮循环中的作用。
教学方法及学法指导：
课堂上利用多媒体直观的图片演示，通过问题衔接知识点，由学生归纳，教师引导，小组合作交流探究活动结论，从中体现教师的引导作用和学生的学习主体地位。学生课前预习、课堂交流、师生交流，学生学会在教师引导下归纳总结知识点，培养学生的综合能力。
教学过程：
教学环节时间安排
教师活动
学生活动
设计意图
激趣
导入
3分钟
1、复习提问
（1）举例说明细菌、真菌的营养方式。
（2）举例细菌、真菌与人类的关系。
2、课堂导入：
教师拿着一片枯黄的叶片给学生展示一下，然后用打火机将其点燃。并提问学生看到了什么。（学生回答：树叶能够燃烧）教师继续提问，树叶能够燃烧说明树叶中含有能量，树叶中的能量来自树叶中的什么物质。（学生回答：来自树叶光合作用制造的有机物）教师：地球上每时每刻都有大量的动植物死亡，这些动植物的遗体哪儿去了？动植物遗体中的有机物哪儿去了？这节课我们一起探究微生物在生物圈中的作用。
（板书：第三章生物圈中的微生物 第四节微生物在生物圈中的作用）
课件展示本节课的学习目标。
学生观察教师的演示实验，思考并回答教师提出的问题。
学生明确本节课的学习目标。
激发学生学习兴趣。
通过展示本节课的学习目标，使同学们有个清晰地认识。
自主
学习
7分钟
1、学习生物课本119-121 页，完成预习题。
2、检查学生完成的情况
3、解答学生在自主学习时遇到的困惑问题
1、完成助学上的自主学习作业
2、分小组展示学习的内容
3、提出学习时的困惑问题
培养学生自主预习的能力。
合作
探究
20分钟
关于学生通过上网或查阅资料了解微生物的种类、数量和分布，老师课前给同学们布置了资料作业，下面请同学们展示一下你们的作业情况。
（学生展示）
（一）促进生物圈中的碳循环
过渡：碳元素在自然界中有多种存在形式，例如岩石和化石燃料中就含有大量的碳元素。大气圈和生物体内也含有碳元素，碳在大气圈中主要以二氧化碳（无机物）的形式存在，而在生物体内则以各种有机物的形式存在。那么，碳元素是如何在二氧化碳和有机物之间循环的呢?微生物又在这其中起到什么作用呢？（板书：（一）微生物促进生物圈中的碳循环）
1、教师展示“合作探究一”的内容，要求小组同学合作探究以下问题：（先独立思考，不能解决的问题再小组探究）
（1）绿色植物生活所需要的二氧化碳、水和无机盐等物质分别来自哪里？它们被绿色植物通过光合作用制造成了什么物质?
（2）动植物生活所需要的有机物和氧气来自哪里？动植物是如何利用有机物和氧气的？
（3）腐生的细菌、真菌生活所需要的有机物来自哪里？它们是如何利用有机物的？
（4）动植物和微生物分解有机物所产生的二氧化碳、水和无机盐等物质又对植物的生活有什么意义？
（5）为什么说微生物在生物圈中扮演着“清洁工”的角色？
（教师在学生小组探究的过程中巡回进行询问、指导。）
2、教师补充提问：寄生的细菌、真菌和病毒能不能促进物质循环？
3、教师展示图片，学生看图并归纳总结微生物在碳循环中的作用。
4、教师用课件展示微生物在碳循环中的作用。
5、举例说明生物与环境之间的关系。
6、教师用课件展示问题：你知道每年的秋天，人们是如何处理落叶、秸秆的？你认为哪种方法最好？简述自己的理由。
（二）促进生物圈中的氮循环
[过渡]：植物制造的有机物中，除了含有碳元素，还含有氮元素，例如蛋白质中就含有氮元素。而大气圈中的氮元素主要以氮气的形式存在，那么，氮元素是如何在氮气和含氮有机物之间循环的呢？（板书：（二）微生物促进生物圈中的氮循环）
1、教师展示“合作探究二”的内容，要求小组同学合作探究以下问题：（先独立思考，不能解决的问题再小组探究）
（1）空气中的氮气是如何被转变成植物能够吸收的氮肥（含氮无机盐）的？
（2）氮肥（含氮无机盐）是如何被绿色植物利用的？
（3）动物是如何利用含氮有机物（如蛋白质）的？
（4）动植物遗体和动物粪便中的含氮有机物是如何被分解成含氮无机盐（氮肥）的？
（5）土壤中的含氮化合物是怎样变成氮气释放回空气中的？
（6）什么是固氮作用？什么是固氮微生物？
2、看图并列表对比根瘤菌（细菌）细胞与豆科植物细胞结构的异同。
3、描述根瘤菌和豆科植物之间的关系。讨论如何利用这种关系提高农作物的产量。
4、教师用课件展示问题：很久以前，我国劳动人民就认识到三叶草、紫花苜蓿、豌豆生长过的地方，土壤会变的肥沃，请解释这是什么原因？
5、学生看图并归纳总结微生物在氮循环中的作用。
6、教师用课件展示微生物在碳循环中的作用。
学生展示自己查找的关于微生物的种类、数量和分布的资料。
学生分小组进行合作探究。
学生以小组为单位展示各小组的合作探究成果。
学生思考并回答教师提出的问题
。
学生看图并进行归纳总结。
做好笔记。
在学生表述的各种方法。并阐述哪种方法最好。
学生分小组进行合作探究。
学生以小组为单位展示各小组的合作探究成果。
学生对比根瘤菌（细菌）细胞与豆科植物细胞结构的异同。
学生讨论如何利用根瘤菌提高农作物的产量。
学生归纳微生物在氮循环中的作用。
做好笔记。
培养学生获取课本以外的生物学信息的能力。
使学生了解植物、动物和微生物是如何参与碳循环的。
锻炼了学生的归纳总结能力。
让学生对碳循环的过程有一个系统的认识。
引导学生关注环保、能源利用、可持续发展等问题。
使学生了解植物、动物和微生物是如何参与氮循环的。
使学生了解固氮作用以及固氮微生物的概念。
通过列表对比，巩固细菌细胞与植物细胞 异同点。
使学生了解所学知识在生产生活中的运用。
锻炼学生的归纳总结能力。
让学生对氮循环的过程有一个系统的认识。
巩固
练习
8分钟
A类：
1、（知识目标1）一条死小鱼深埋在一棵大树的根旁，过了好长一段时间后，小鱼不见了，其原因是（ ）
A.被树根吸收了 B.被水冲走了
C.被猫挖去吃了 D.被腐生细菌分解了
2、（知识目标1）如果自然界的各种细菌都不存在，那么下列说法正确的是（ ）
A.生物尸体极易腐烂
B.草木繁盛，动物大量繁殖
C.人类将免于病患
D.植物的营养来源发生困难
3、（知识目标2）在根瘤菌与大豆的共生中，根瘤菌的作用是（ ）
A.固氮 B.提供二氧化碳
C.提供水分 D.提供有机物
B类：
1、（知识目标1）确切的说，对自然界物质循环起最大作用的是（ ）
A.病原菌
B.寄生的细菌和真菌
C.腐生的细菌和真菌
D.大肠杆菌
2、（知识目标2）种植大豆、花生等豆科植物时，不需要施加氮肥的原因是( )。
A.植物根中有根瘤菌
B.植物的根可以制造氮肥
C.空气中有氮气
D.土壤中有较多的氮肥
3、（知识目标1）腐生的细菌和真菌对自然界的________有重要作用，它们可以把________分解为________，后者能被绿色植物吸收。植物还要吸收空气中的________，利用太阳光能进行光合作用，制造________，为动植物的生命活动提供________和________。
C类：
1、（知识目标1）把鱼的内脏埋进菜园的土里，过一段时间后，发现那里的菜长得特别旺盛，而翻开泥土，鱼的内脏却不见了。请分析：
（1）土壤中一些腐生的__________菌和_______菌将鱼的内脏分解了，所以过一段时间以后鱼的内脏就消失了。
（2）鱼的内脏分解生成了________________被蔬菜吸收，成为制造_________的原料，所以那里的菜长得特别旺盛。
（3）这种现象说明_________者对自然界的物质循环起着重要的作用。
学生独立完成。
通过练习加强学生对所学知识的理解，同时培养学生的答题速度和规范，将学习延伸到课下。
测试
评价
7分钟
完成《生物助学》96-97页的【当堂达标】。
学生独立完成。
针对不同层次的学生提出明确的完成目标。
板书设计：
第四节 微生物在生物圈中的作用
微生物促进生物圈中的碳循环
二、微生物促进生物圈中的氮循环
课件19张PPT。第四节 微生物在生物圈中的作用秋天到了，小猫不仅没有收到更多的小鱼，之前种下的小鱼也不见了，小鱼到哪里去了呢？1.通过梳理细菌和真菌的生活方式、营养方式，说出微生物在生物碳循环中的作用。2.能够说出微生物在氮循环中的作用，以及固氮微生物和植物的关系。3.认同微生物在生物圈中的物质循环中所起的重要作用。这些腐烂的水果、蔬菜，会不会是越积越多呢？促进生物圈中的碳循环腐生的细菌和真菌在物质循环中起着重要作用，是生态系统中不可或缺的组成部分。1.绿色植物生活所需要的二氧化碳物质来自____，
水、无机盐等物质来自______。
2.各种生物生活所需要的氧气来自____________
____________。
3.生物圈中的动物体内的有机物是哪里来的呢？ 大气土壤绿色植物的直接或间接以植物为食从而得到现成的有机物光合作用 思考讨论4.为什么自然界中生物遗体、粪便等会消失呢？
5.腐生微生物分解生物遗体、粪便中的有机物会产生什么呢？
6.各种生物与环境之间的关系是怎样的？被腐生微生物分解二氧化碳、水、无机盐各种生物都依赖于一定的环境，并能适应环境，又都能影响环境。 思考讨论（无机环境中）二氧化碳和水绿色植物：光合作用有机物（体内）有机物动植物体：呼吸作用二氧化碳，水和能量（无机环境中）（生物遗体、粪便等）有机物腐生微生物：分解（有机物传递的终点）二氧化碳，水和无机盐
（无机环境中）生物遗体、粪便等含有的有机物腐生微生物二氧化碳等绿色植物动物食物画一个示意图，表示生物圈中的绿色植物、动物和微生物之间的关系促进生物圈中的氮循环有些植物能把空气中的氮气固定下来，转变成植物可以直接吸收利用的氮肥。为什么这些植物这么神奇呢？在豆科植物的根瘤中，有能够固氮的根瘤菌与植物共生,如大豆、花生等。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。豆科植物的根瘤棉花间作花生套种玉米间作大豆套种花生和小麦间轮作换茬提示：掩埋每年的秋天，一部分植物会落叶，对落叶的处理方式有三种：焚烧、填湖、掩埋。你会选择哪种处理方式？固氮作用:固氮微生物（根瘤菌）2.促进生物圈中的氮循环1.促进生物圈中的碳循环 绿色植物 动物生物遗体二氧化碳腐生细菌、真菌水和
无机盐1.夏天鲜肉容易变馊的原因是（ ）
A.腐生细菌大量繁殖的结果
B.霉菌大量繁殖的结果
C.酵母菌发酵的结果
D.病毒增殖的结果A 2.如果自然界中的细菌和真菌全部被消灭，那么后果将是（ ）
A.动植物遗体堆积如山，物质循环变慢，植物缺少营养
B.动物和人类免于各种疾病，莺歌燕舞
C.草木生长繁盛，不再生病
D.动植物遗体不易腐烂，人类不再缺少食物A3.居家生活中，越来越多的人喜欢在阳台、庭院中种植花草果蔬。下面的植物中,不需要人工施加含氮肥料的是（ ）
A.青菜 B.豌豆
C.西红柿 D.白兰花B微生物在促进生物圈的物质循环中发挥着不可替代的作用。
