第二节 土壤中的微生物（第二课时）
一、教学目标的
1．知识目标：
（1）识别青霉和匍枝根霉，并说出它们的繁殖方式和营养方式。
（2）描述蘑菇的主要特征及其生长的适宜环境、营养方式和繁殖方式。
（3）描述微生物在自然界中的作用及其与人类的关系。
2．能力目标：
（1）学会培养和观察青霉、匍枝根霉和蘑菇。
（2）探究土壤中的微生物。
3．情感态度与价值观目标：
认同土壤中微生物的多样性及其对生物圈的平衡及稳定起着非常重要的作用。
二、教学重点：
青霉、匍枝根霉和蘑菇的观察及其与人类生活的关系。
三、教学难点：
认同土壤里的微生物的多样性及其对生物圈的平衡及稳定起着非常重要的作用。
四、课时安排：1课时
五、教学方法：讲述法、讨论法
六、教学过程
回顾：上节课我们学习了土壤中的两种微生物：细菌和放线菌，现在我们来回顾一下所学过的内容。
1. 细菌具有哪几种形态？
2. 细菌的细胞具有哪些结构？它的营养方式是怎样的？
3. 细菌是怎样进行繁殖的？
4. 放线菌的形态是怎样的？它具有哪些结构？
5. 放线菌通过什么来进行繁殖？它的营养方式如何？
导入新课：
日常生活中，我们经常会发现，水果腐烂了会散发出酒味，衣服放在潮湿的地方会长霉，腐烂的木材和树林的草丛中会长出各种蕈类，这些都与真菌有关。Q1.你认识哪些真菌呢？（酵母菌、霉菌、蘑菇）今天这节课我们主要来学习霉菌和蘑菇。
土壤里有大量的霉菌存在，除了土壤中，其他地方也有分布。梅雨季节食品和衣服上很容易发霉长毛，白色的墙壁上也会霉迹斑斑，这些都与霉菌有关。霉菌的种类很多，最常见的有青霉和匍枝根霉。我们一起来观察一下青霉和匍枝根霉。（播放“青霉和匍枝根霉”flash，然后要求学生完成表格。）在观看过程中请同学们注意青霉和匍枝根霉在形态结构和颜色上有哪些不同点和共同点？
青霉 匍匐根霉
不 同 点
菌丝内有无横隔 有（多细胞） 无（单细胞）
直立菌丝的顶端形状 扫帚状 球状
成熟孢子颜色 青绿色 黑色
共 同 点
都具有细胞壁、细胞膜、细胞质和成形的细胞核
现在请大家思考这样几个问题：
1.青霉和匍枝根霉的细胞内有叶绿体吗？它们如何获得有机养料？
（没有。它们只能分解现成的有机物以获得营养和能量，它们都是营腐生生活的。）
2.它们依靠什么进行繁殖？
（通过产生大量的孢子来繁殖后代，这些孢子可以飘散到各处，每个孢子在适宜的环境条件下，都能发育成一个新个体。）
青霉素是一种著名的抗生素类药品，可治疗多种细菌性疾病，如肺炎，脑膜炎等等。你知道青霉素是由什么微生物产生的吗 它是由谁发现的？(展示幻灯片)
（1928年，英国的细菌学家弗莱明在研究细菌时发现，培养基的其余部分都布满了葡萄球菌的菌落，只有青霉菌菌落的周围没有葡萄球菌的菌落。经过深入的研究发现，青霉能够产生一种杀死或抑制葡萄球菌生长的物质，他把这种化学物质叫做青霉素。后来，第二次世界大战爆发了，这时青霉素已经能够大量生产，医院用它挽救了成千上万伤员的生命。弗莱明因此获得了诺贝尔医学或生理学奖。）
继青霉素之后，又有许多抗生素陆续被发现，如抵抗结核菌的链霉素、消炎抗菌的红霉素等。但是，抗生素并不是万能的，不同的抗生素适于治疗不同的疾病，而且对人体都有一定的副作用。如果滥用抗生素，不仅不能达到治疗目的，还会杀死人体内有益的细菌。
在长期使用抗生素过程中，人们发现原来对疾病有特效的抗生素多次使用后，变得不那么灵验了。这是怎么回事呢？
（抗生素对病菌中那些有抗药性的个体并没有产生作用，长期使用抗生素后 ，它们会大量繁殖，使病菌在总体上产生较强的抗药性。）
真菌除了能产生能够治病的抗生素外，同样能够产生有毒的物质，我们来看一则小资料：
（1960年夏天，英国某地有10多万只火鸡莫名其妙地死去，当时谁也说不清是什么病，就称为“火鸡X病”。以后人们才搞清楚，原来这些火鸡因为吃了发霉的花生粉饼,而发霉的花生饼中含有一种由黄曲霉菌产生的毒素，叫作黄曲霉毒素。）
学到了知识我们就要把它们用起来，我们一起来看“学以致用”
梅雨季节，物品和衣物上容易发霉长毛，想想看：
（1）长出的这些细长的毛是什么？（是菌丝）
（2）为什么那些发霉的地方会有不同的颜色？
（使物品和衣物发霉的霉菌种类各不相同，不同种类的霉菌发育成熟时，所产生的孢子颜色不同）
（3）我们怎样才能有效地防止自己家中的衣物发霉呢？
（衣物发霉是霉菌大量繁殖生长的结果。霉菌适宜生长在潮湿温暖并且富含有机物的地方。要防止衣物发霉，就必须破坏适宜霉菌生长的条件。因此，在储存衣物之前必须先将衣物清洗干净，清洗衣物不仅能去除沾在衣物上的皮屑、皮脂等有机物，还能去除落在衣物上的霉菌孢子；清洗干净的衣物在储存前要晒干，这样能够去除水分，防止霉菌生长。）
接下来我们来学习一类我们最熟悉的真菌-----蘑菇。蘑菇是一类个体比较大的真菌，是由菌丝集合而成的。
你在生活中见过或吃过哪些蘑菇？能否给大家介绍一下？
我这儿有一些常见的食用蘑菇和药用蘑菇的图片，我们一起来了解一下。（幻灯片）
（冬虫夏草：冬虫夏草是虫草菌（一种真菌）寄生在蝙蝠蛾的幼虫体内而形成的。蝙蝠蛾将卵产于土壤中，卵孵化后变成幼虫，而虫草菌在特殊条件下，侵入蛰居于土壤中的蝙蝠蛾幼虫体内。之后，虫草菌吸收幼虫体内的物质，并在幼虫体内不断繁殖，致使幼虫体内充满菌丝而死。在第二年的5~7月份，天气转暖时，菌体自幼虫头部长出，冒出地面，被人们发现后采挖出来、晾干，就变成我们平时见到的样子了。）
下面我们一起来看一段有关“蘑菇的结构与繁殖”的视频，然后完成以下问题：
1.蘑菇有根、茎、叶吗？我们平时吃的是蘑菇的哪个部分？（没有。子实体。）
2.蘑菇能自己制造有机物吗？（不能）
3.蘑菇怎样进行繁殖？（孢子）
同学们在家里可以试着制作孢子印，来验证蘑菇孢子的着生位置。（幻灯片）首先选取一个较大的新鲜蘑菇或香菇，将菌盖从菌柄上取下来。然后把菌褶那面朝下平放在白纸或玻璃板上，扣上一个玻璃杯，以免散落的孢子被风吹散。第二天，拿开玻璃杯和菌盖，就可以看到白纸或玻璃板上留下与菌褶排列一致的放射状孢子印。孢子印就是由菌褶上散落下来的孢子组成的。
讨论：大家知道在什么地方什么时候容易采到蘑菇吗？这说明了什么？
（在夏季或秋季的清晨或雨后，在潮湿的树干或草地上容易采到蘑菇。这说明真菌适于生活在温暖、潮湿、有机物丰富的环境中。）
我们都知道，如果没有植物，地球将失去绿色，动物都会饿死。如果没有动物，生态平衡也难以维持。那么如果没有细菌和真菌，生物圈会是什么状况呢？下面我们就来探讨细菌和真菌在自然界中的作用。细菌和真菌虽然个体微小，不像动植物那样惹人注目，但它们在生物圈中的作用却是不可低估的。我们从以下三个方面来了解细菌和真菌的作用：一.作为分解者参与物质循环；二.引起动植物和人患病；三.与动植物共生。
一、大多数细菌和真菌是生态系统中的分解者。如果没有分解者，动植物的遗体就会堆积如山，动植物就会丧失生存空间。事物的腐败现象在日常生活中常能见到，（幻灯片）枯草杆菌会使梨腐烂,它与水果有怎样的关系 （枯草杆菌以水果为营养源，靠分解水果中的有机物获取物质和能量，导致水果腐烂。）真菌和细菌在自然界的物质循环中起什么作用呢？我们一起来分析“真菌和细菌在物质循环中的作用示意图”，我们可以看到：细菌和真菌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。可见，细菌和真菌对于自然界中二氧化碳等物质的循环中起着重要的作用。
二、细菌和真菌中有些种类营寄生生活，它们从活的动植物体和人体吸收营养物质，导致动植物和人患不同的疾病。（幻灯片）这是电镜下的链球菌，它可以使人患扁桃体炎、猩红热、丹毒等多种疾病。（幻灯片）而一些真菌寄生在人体表面则可使人患臂癣和足癣等皮肤病。同样的，真菌也会使许多植物患病，如稻瘟病、小麦叶锈病、玉米瘤黑粉病、棉花枯萎病等等（幻灯片）。
三、有些细菌和真菌与动物或植物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利，一旦分开，两者都不能独立生活，这种现象叫做共生。例如地衣，我们常常会在旧墙壁、树干或岩石上长有灰绿色、硬壳状的植物斑块，这就是地衣。你知道地衣是怎样形成的吗？（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，真菌可以供给藻类水和无机盐。）还有一个最常见的例子就是豆科植物的根瘤，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。大家听说过一味叫做天麻的中药材吗？其实天麻是密环菌与植物的共生体，它可以治头痛、眩晕、抽搐痉挛、小儿惊风等疾病。
除了上面谈到的菌类与植物的共生现象外，菌类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，有些种类的细菌，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大量的细菌，其中有些细菌能够制造维生素B12和维生素K，对你的身体作出了不可忽视的贡献。
回顾总结本堂课的内容。第二节 土壤中的微生物（第一课时）
一、教学目标
1．知识目标：
（1）概述土壤里的主要的微生物种类。
（2）说出细菌的三种形态和基本结构，并与植物细胞、动物细胞比较细胞结构的异同点。
（3）说出放线菌的结构特点。
2．能力目标：
探究土壤中的微生物。
3．情感态度与价值观目标：
认同土壤中微生物的多样性及其对生物圈的平衡及稳定起着非常重要的作用。
二、教学重点：
细菌、放线菌的主要特征及其与人类生活的关系。
三、教学难点：
认同土壤里的微生物的多样性及其对生物圈的平衡及稳定起着非常重要的作用。
四、课时安排：1课时
五、教学方法：讲述法、讨论法
六、教学过程
回顾：上一节课我们通过实验探究了蚯蚓适应土壤生活的特征，同学们还记得有哪些特征吗？
（蚯蚓的体色与土壤相似，是保护色；体形长圆柱形，有许多体节，依靠肌肉的收缩和刚毛的协助能够在土壤中运动；对外界刺激尤其是光线的反应比较灵敏而准确，等等。）
（大家对上节课的知识掌握的不错，下面我们就开始学习新的内容，首先请你思考这样一个问题）
引入新课：地面上每天都会有大量的枯枝烂叶和动物残骸形成，为什么我们却没有见到它们堆积如山呢？（土壤中有许多微生物）
非常好，这节课上我们就一起来学习“第二节 土壤中的微生物”。（板书：第二节 土壤中的微生物）
在土壤中生活着许多用肉眼看不清或看不见的小生物，我们把它们称为微生物。土壤是微生物良好的生活场所，有“微生物的天然培养基”之称。土壤中的微生物种类繁多，主要有细菌、放线菌、真菌等等。（板书：一、土壤中的微生物种类：细菌、放线菌、真菌等）
在这节课上我们主要来学习细菌和放线菌。细菌是我们比较熟悉的一种微生物（板书：（一）、细菌），它在生物圈中的数量最多，分布非常广泛，占土壤微生物总量的70%—90%。Q1:那是不是只有土壤中有细菌呢？（除了土壤，在水里、空气中以及人、动植物的体内外也都有数不清的细菌。）
Q2:你能用肉眼看见细菌吗？（看不见）既然肉眼看不见，那它到底有多小呢？我们一起来看两幅图片（展示课件），这是电子显微镜下观察到的头发上的细菌以及针头上的细菌，我们可以发现细菌的个体十分微小,细菌的直径一般只有1um左右，Q3:毫米和微米之间是如何转换的？（1mm=1000um）也就是说大约1000个细菌排成一排，才有1mm长，大约10亿个细菌堆起来,才有一颗小米粒那么大。所以我们只有通过高倍显微镜或电子显微镜才能观察到细菌的形态和结构。
其实在17世纪后叶以前，人们并不知道有细菌这样一类生物。17世纪后叶，荷兰人列文.虎克制作了能放大200—300倍的显微镜（展示课件），他用自制的显微镜观察一位从未刷过牙的老人的牙垢（展示课件）,结果发现了许多呈杆状、螺旋状和球状的小生物，有的单个存在，有的连在一起，这就是后人所说的细菌。
但是直到19世纪中叶，人们仍然不知道细菌是从哪里来的。当时的一些著名的科学家认为细菌是自然发生的，例如肉汤里会自然形成细菌，使肉汤变质。可是事实真的是这样的吗？为了弄明白这个问题，法国科学家巴斯德设计了一个非常巧妙的实验，证实了肉汤的腐败是来自空气中的细菌造成的。我们一起来看一下巴斯德是怎样来证明肉汤中的细菌来自空气的呢？。他把肉汤灌进两个烧瓶里，第一个烧瓶就是普通的烧瓶，瓶口竖直朝上；而第二个烧瓶，瓶颈弯曲成天鹅颈一样的曲颈瓶。然后把肉汤煮沸、冷却。两个瓶子都没有用塞子塞住瓶口，而是敞开着，外界的空气可以畅通无阻地与肉汤表面接触。他将两个烧瓶放置一边。过了三天，第一个烧瓶里就出现了微生物，第二个烧瓶里却没有。他把第二个瓶子继续放下去：一个月、两个月，一年、两年……直至四年后，曲颈瓶里的肉汤仍然清澈透明，没有变质和产生生命.这是为什么呢？ 巴斯德解释说，因为第一个烧瓶是顶端开口，悬浮在空气中的尘埃和微生物可以落入瓶颈直达液体，微生物在肉汤里得到充足的营养而生长发育，于是引起了肉汤的变质。第二个瓶颈虽然也与空气相通，但瓶颈拉长弯曲，空气中的微生物仅仅落在弯曲的瓶颈上，而不会落入肉汤中生长繁殖引起腐败变质。
巴斯德“鹅颈烧瓶”实验的结果向世人证实了细菌不是自然发生的，而是由原来已经存在的细菌产生的。
（这是细菌的发现过程，接下来我们来学习细菌具有哪些形态（展示课件）。电子显微镜下的几种细菌形态（板书：1.形态：球形、杆形、螺旋形）人们把球形的细菌成为球菌，杆形的细菌称为杆菌，螺旋形的细菌则称为螺旋菌。也就是说，细菌按形态可分为三大类：球菌、杆菌和螺旋菌）（板书：2.种类：球菌、杆菌和螺旋菌）
不同种类的细菌形态不同，但它们的基本结构是相同的。接下来请同学们观察细菌细胞的结构示意图，请同学辨认细菌的结构。（展示课件）细菌是单细胞个体，细胞由细胞壁、细胞膜、细胞质等部分组成，细胞内没有成形的细胞核，只有DNA集中的区域。有些细菌在细胞壁外有荚膜，起保护作用，有些细菌长有鞭毛，借助鞭毛的摆动而在水中游动。
上述结构中，细胞壁、细胞膜、细胞质和未成形的细胞核是所有细菌都有的，称为基本结构。（板书：3.结构：）还有一些结构则是某些细菌所特有的，称为特殊结构，如荚膜、鞭毛和芽孢。芽孢是细菌在细菌在生长后期在细胞内形成的一个椭圆形的休眠体，（展示课件）一般条件下可以生存十多年,对不良环境有较强的抵抗力,特别能够耐受高温和干燥。小而轻的芽孢可以可以随风飘散各处，落在适当的环境中，又能萌发成新的菌体。环境适宜时快速繁殖和环境不良时形成芽孢的特性，使细菌几乎无处不在。（小资料……）
在之前我们还学习过动、植物的细胞结构（展示课件）。现在就请同学们将细菌的细胞与植物细胞、动物细胞相比较，找一下它们的结构有什么不同之处？（课件展示细菌细胞及动植物细胞的结构示意图，并给出表格，要求学生完成）
细菌细胞与植物细胞的结构差异，决定了细菌的营养方式与植物不同（展示课件），植物细胞具有叶绿体，能够进行光合作用合成和有机物，因此属于自养型生物；你能否推测出细菌的营养方式是怎样的呢？（细菌不含叶绿体，不能进行光合作用合成和有机物，需要分解现成的有机物以获取所需的营养和能量，因此细菌属于异养型生物。）
过渡：我们知道，生物的繁殖方式很多，而且在不同条件下，生物的主要繁殖方式又各不相同。例如，酵母菌在环境适宜时，主要通过出芽生殖方式来繁殖后代。那么细菌在环境条件适宜时的主要生殖方式是什么呢？这是在电镜下观察到的细菌生殖的图片，请你仔细观察，你能由此判断出细菌的生殖方式吗？（分裂生殖）（展示细菌分裂生殖的动态图）
了解细菌的繁殖方式后，我们来做一个技能测试（展示课件，你手上此刻有100个细菌，细菌的繁殖速度按每30分繁殖一代计算，在没有洗手的情况下，4小时后你手上的细菌的数目是多少？）
这对你搞好个人卫生有什么启示？（养成个人卫生的良好习惯，要经常洗手、洗澡、换洗衣服，减少自身携带的细菌数目，减少被细菌感染而生病的可能。）
平常同学们在商店里购买食品的时候首先会注意什么呢？
（我们首先要确定该食品是否在保质期内，确保食品没有腐败变质。）
可是食品为什么会变质呢？是由什么引起的？
（其实食物的腐败主要是由细菌和真菌引起的，它们从食品中获取有机物来进行生长和繁殖，导致食品腐烂。为了防止食品腐烂变质生产厂家会在食品中添加防腐剂，从而杀死或抑制细菌的生长和繁殖。但是近年来科学家证实一些防腐剂对健康有害。因此大家要注意尽量减少食用含防腐剂的食品）
现在请同学们思考这样一个问题，是不是所有的细菌都有害呢？（不是，有些细菌与动物或植物共同生活在一起，相互依赖，彼此有利，一旦分开，两者不能独立生活，这种现象叫做共生。例如，在牛、骆驼、羊等草食动物的胃肠内，有一些种类的细菌，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大量的细菌，其中有些细菌能够制造维生素B12和维生素K，对你的身体健康做出了不小的贡献。）
教师呈示问题情景：同学们，有的细菌可使人体致病，但医疗部门为治疗这些疾病提供了大量的抗生素，你们知道这些抗生素主要是由什么微生物产生的呢？（放线菌）（板书：（二）、放线菌）
下面我们就来学习放线菌，放线菌是一类与细菌相接近的单细胞原核生物，由于菌落呈放射状而得名。放线菌在自然界中分布极广，主要存在于含水量较低、有机物丰富和呈微碱性的土壤中。同学们应该都闻到过泥土有一股特有的泥腥味吧？其实这主要是由放线菌所产生的代谢废物引起的。接下来我们来认识一下放线菌的结构。（展示课件）放线菌是一种具有分支的丝状体（副板书：丝状体）。由于菌丝内没有横隔，也没有成形的细胞核，所以一般认为放线菌是一种特殊的细菌。（课件展示放线菌的结构示意图）请同学们仔细观察放线菌的结构示意图，待会我请同学来回答放线菌具有哪几种类型的菌丝？（板书：1.菌丝类型：营养菌丝、气生菌丝和孢子丝）放线菌的菌丝由于形态和功能的不同，分为营养菌丝、气生菌丝和孢子丝。营养菌丝生长在营养物质内，主要功能是吸收营养物质。气生菌丝生长在空气中。当放线菌生长发育到一定阶段，气生菌丝的顶端就会形成孢子丝。孢子丝生长到一定阶段就会产生孢子。孢子在适宜的条件下萌发，形成新的菌丝体。也就是说孢子是放线菌的生殖细胞。
大多数放线菌营腐生生活（板书：2.生活方式：腐生），在生态系统中是分解者，能使动植物遗体、动物粪便等无生命有机物分解，在自然界物质循环中起着相当重要的作用。放线菌自身不能合成有机物，需要从外界获取有机物进行生长和繁殖，而且大多数放线菌呼吸时需要氧气，因此它的营养方式为异养需氧型。（板书：3. 营养方式：异养需氧型）
放线菌的生产应用：常用的抗生素，除青霉素和头孢霉素不是放线菌的产物外，多数抗生素都是放线菌的产物，如链霉素、红霉素等；除此之外，放线菌还能产生酶类和维生素；分解纤维素、石蜡、琼脂、橡胶等复杂有机物，提高土壤肥力，净化环境。
结合板书，回顾总结本堂课内容。
主板书：
第二节 土壤中的微生物
土壤中的微生物种类：细菌、放线菌、真菌等
（一）、细菌
1.形态：球形、杆形、螺旋形
2.种类：球菌、杆菌和螺旋菌
基本结构：细胞壁、细胞膜、细胞质、未成形的细胞核
3.结构：
特殊结构：鞭毛、荚膜、芽孢
（二）、放线菌
1.菌丝类型：营养菌丝、气生菌丝和孢子丝
2.生活方式：腐生
3. 营养方式：异养需氧型
