5.12.1 微生物的特点和类型 第3课时（导学案）生物北师大版2024八年级上册

5.12.1微生物的特点和类型 第3课时 1.生命观念：通过本模块内容的学习，引导学生关注病毒引发的传染病防控，增强公共卫生意识和社会责任感。 2.科学思维：通过病毒结构与功能的分析，培养“结构决定功能”的生物学观念；在探讨微生物作用时，渗透“辩证看待生物与环境关系”的思维方法。 3.探究实践：通过观察电子显微镜下的病毒图片，提高图文转换能力和空间想象能力；在小组讨论“病毒是否为生命”的活动中，发展批判性思维和逻辑论证能力。 4.态度责任：结合流感、非洲猪瘟等实例，引导学生关注微生物与人类健康的联系，树立公共卫生意识；通过根瘤菌固氮等案例，体会微生物在农业生产中的应用价值，渗透可持续发展理念。 【学习重点】 病毒的结构特点与增殖方式，微生物在自然界中的不同生态作用（包括分解者、消费者、生产者、共生关系）。 【学习难点】 病毒非细胞结构与生命活动的关系（突破策略：通过“结晶体侵入活细胞”的动态演示，对比细胞生物的结构完整性）；微生物代谢类型与生态角色的对应关系（突破策略：设计“生态角色转盘”互动游戏，将抽象概念转化为具体实例匹配）。 一、病毒 1. 形态与大小： 病毒的形态多样，包括球形（如新型冠状病毒）、杆形（如__________病毒）、蝌蚪形（如噬菌体）等。其大小以__________（单位）表示，需用__________显微镜才能观察到，大多数病毒直径为__________nm。 2. 结构特点： 病毒没有__________结构，仅由外部的__________和内部的__________组成。 3. 营养方式： 病毒无法独立生活，必须__________在其他生物的__________内，营养方式为__________型。 4. 类型划分： 根据宿主细胞的不同，病毒可分为三类： ◦ __________病毒：寄生在人和动物细胞中，如流感病毒、HIV； ◦ __________病毒：寄生在植物细胞中，如__________花叶病毒； ◦ __________病毒（噬菌体）：寄生在细菌细胞中，如大肠杆菌噬菌体。 5. 增殖过程： 病毒的增殖需依赖宿主细胞，步骤依次为：__________→注入遗传物质→__________新的遗传物质和蛋白质外壳→__________新病毒→__________宿主细胞。 6. 特殊状态： 病毒离开活细胞后会形成__________，待条件适宜时再侵入活细胞恢复生命活动。 二、微生物在自然界中的作用 1. 腐生微生物（分解者）： ◦ 特点：分解枯枝落叶、动物尸体中的__________物，转化为__________、水和无机盐。 ◦ 实例：__________杆菌、乳酸菌、霉菌、__________等。 ◦ 作用：促进自然界的__________循环。 2. 寄生微生物（消费者）： ◦ 细菌：如脑膜炎球菌引起__________，鼠疫耶尔森菌引发鼠疫。 ◦ 真菌：寄生在人体体表引起__________（如足癣、灰指甲），寄生在植物体内引起__________（如棉花枯萎病、小麦叶锈病）。 ◦ 病毒：所有病毒均需寄生，如诺如病毒引起__________，__________病毒引起非洲猪瘟。 3. 生产者微生物： ◦ 实例：__________细菌、__________细菌、硝化细菌等。 ◦ 作用：利用__________或化学能将__________物转化为储能有机物，类似植物的光合作用。 4. 共生关系： ◦ 实例：菌与豆科植物共生——根瘤菌固定__________气供植物利用，植物为根瘤菌提供。 《探究腐生微生物对有机物的分解作用》实验设计 一、实验目的 通过对照实验，验证腐生微生物能否将有机物分解为无机物，理解其作为自然界分解者的生态功能。 二、实验原理 腐生微生物（如枯草杆菌、霉菌）通过分泌酶，将动植物遗体中的有机物分解为二氧化碳、水和无机盐，这些物质可被植物重新吸收利用，促进物质循环。 三、实验材料（图片示意） • 新鲜落叶（如梧桐叶）、天平、2个500mL烧杯、标签纸、保鲜膜 • 含腐生微生物的土壤（自然土壤）、灭菌土壤（经高温蒸煮30分钟） • 蒸馏水、恒温培养箱（或温暖避光处） 四、实验步骤 1. 分组与变量控制： ◦ 取两个相同烧杯，标记为A、B。 ◦ 在A烧杯中加入100g新鲜落叶和50g __________（选填“含腐生微生物的土壤”或“灭菌土壤”）； ◦ 在B烧杯中加入100g新鲜落叶和50g __________（选填“含腐生微生物的土壤”或“灭菌土壤”）。 2. 条件控制： ◦ 向两个烧杯中分别加入20mL蒸馏水，使落叶和土壤保持湿润。 ◦ 用保鲜膜覆盖烧杯口，戳3-5个小孔透气，置于**__________**（选填“冰箱”或“25℃恒温箱”）中培养。 3. 观察记录： ◦ 每隔3天观察落叶的形态变化，记录如下： 时间 A烧杯（含腐生土壤） B烧杯（灭菌土壤） 第3天 叶片边缘微发黄 无明显变化 第7天 叶片出现________（填“腐烂斑点”或“干燥皱缩”） 叶片颜色变浅，无腐烂 第10天 大部分叶片________（填“完整”或“软化破碎”） 叶片边缘轻微发黄 五、实验现象分析 1. A烧杯中落叶腐烂速度更快，原因是土壤中的腐生微生物通过________（填“光合作用”或“呼吸作用”）分解有机物，产生酶和代谢产物。 2. B烧杯中落叶变化缓慢，因为灭菌土壤中缺乏________，无法分解有机物。 六、实验结论 腐生微生物能将有机物分解为简单的无机物（如二氧化碳、水和无机盐），在自然界中扮演_______（填“生产者”“消费者”或“分解者”）的角色，对物质循环起重要作用。 七、拓展讨论 1. 实验中设置B烧杯的目的是__________（选填“作为对照”或“增加实验材料”）。 2. 若将实验温度改为5℃，A烧杯中落叶的分解速度会__________（选填“加快”或“减慢”），因为低温会__________（选填“促进”或“抑制”）微生物的酶活性。 落叶被微生物分解图 1. 下列关于病毒结构的叙述，正确的是（ ） A. 具有细胞壁和细胞膜 B. 由蛋白质外壳和内部遗传物质组成 C. 含有叶绿体和细胞质 D. 与细菌细胞结构相同 2. 下列病毒中，属于植物病毒的是（ ） A. 新型冠状病毒 B. 大肠杆菌噬菌体 C. 烟草花叶病毒 D. 流感病毒 3. 下列微生物中，在自然界中起分解者作用的是（ ） A. 枯草杆菌 B. 流感病毒 C. 根瘤菌 D. 诺如病毒 4. 病毒的增殖方式是（ ） A. 分裂生殖 B. 利用宿主细胞物质自我复制 C. 出芽生殖 D. 孢子生殖 5. 下列关于微生物与人类关系的叙述，错误的是（ ） A. 根瘤菌与豆科植物共生可提高土壤肥力 B. 寄生真菌可引起人体足癣、灰指甲等疾病 C. 所有病毒均对人类有害 D. 腐生微生物促进自然界的物质循环 《探究环境因素对微生物分解作用的影响》课后实验拓展 一、实验背景与目的 课件中提到腐生微生物（如枯草杆菌、霉菌）能分解有机物，是自然界的“分解者”。本实验通过自主设计对照实验，探究温度、湿度、有机物类型等环境因素对微生物分解作用的影响，培养科学探究能力与变量控制思维。 二、实验准备（材料与工具） • 基础材料：新鲜果皮（如香蕉皮、苹果皮）、落叶、土壤（含腐生微生物）、密封玻璃罐（4-6个）、纱布、标签纸。 • 变量控制工具：恒温箱（或冰箱）、湿度计、电子秤、喷水壶、灭菌锅（可选）。 • 记录工具：笔记本、相机（拍摄分解过程）。 三、实验设计与实施（自主探究流程） 1. 提出问题（示例） • 温度高低会影响微生物对果皮的分解速度吗？ • 潮湿环境比干燥环境更利于落叶分解吗？ • 不同有机物（果皮vs落叶）的分解效率是否有差异？ 2. 作出假设 • 假设：温度越高，微生物分解香蕉皮的速度越快。 • 依据：课件中提到微生物代谢需要适宜温度，酶活性在适宜温度下更高。 3. 设计对照实验（以“温度对分解作用的影响”为例） 实验组A 100g香蕉皮+50g土壤 25℃（室温） 湿度60%、密封、避光 实验组B 100g香蕉皮+50g土壤 37℃（恒温箱） 湿度60%、密封、避光 对照组C 100g香蕉皮+50g灭菌土壤 25℃（室温） 湿度60%、密封、避光（土壤灭菌以杀死微生物） 4. 实验步骤 （1）准备阶段： ◦ 将土壤分为两份，一份经高温灭菌（杀死原有微生物），另一份保持自然状态。 ◦ 果皮切成大小均匀的块状，称重后放入玻璃罐，加入对应土壤。 2. 变量控制： ◦ 调节恒温箱至37℃，室温组放置于阴凉处，确保湿度一致（可定期用喷水壶调节）。 ◦ 密封玻璃罐，避免外界微生物干扰或气味扩散。 3. 观察记录（持续5-7天）： ◦ 每天同一时间观察果皮形态变化（如颜色、软烂程度），用相机拍照记录。 ◦ 称重剩余有机物质量，计算分解率（分解率=（初始质量-剩余质量）/初始质量×100%）。 5. 数据记录与处理 分别记录第1、3、5天不同组的香蕉皮分解率 四、结果分析与讨论 1. 得出结论： ◦ 若实验组B（37℃）分解率显著高于实验组A（25℃），则假设成立，说明适宜高温可加速微生物分解作用。 ◦ 对照组C分解率低，证明分解作用主要由土壤中的微生物完成。 2. 拓展思考： ◦ 为什么灭菌后的土壤几乎无法分解有机物？（联系课件中腐生微生物的分解者角色） ◦ 如何利用微生物分解作用处理厨余垃圾？（如制作堆肥箱时控制温度和湿度） / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 5.12.1微生物的特点和类型 第3课时 1.生命观念：通过本模块内容的学习，引导学生关注病毒引发的传染病防控，增强公共卫生意识和社会责任感。 2.科学思维：通过病毒结构与功能的分析，培养“结构决定功能”的生物学观念；在探讨微生物作用时，渗透“辩证看待生物与环境关系”的思维方法。 3.探究实践：通过观察电子显微镜下的病毒图片，提高图文转换能力和空间想象能力；在小组讨论“病毒是否为生命”的活动中，发展批判性思维和逻辑论证能力。 4.态度责任：结合流感、非洲猪瘟等实例，引导学生关注微生物与人类健康的联系，树立公共卫生意识；通过根瘤菌固氮等案例，体会微生物在农业生产中的应用价值，渗透可持续发展理念。 【学习重点】 病毒的结构特点与增殖方式，微生物在自然界中的不同生态作用（包括分解者、消费者、生产者、共生关系）。 【学习难点】 病毒非细胞结构与生命活动的关系（突破策略：通过“结晶体侵入活细胞”的动态演示，对比细胞生物的结构完整性）；微生物代谢类型与生态角色的对应关系（突破策略：设计“生态角色转盘”互动游戏，将抽象概念转化为具体实例匹配）。 一、病毒 1. 形态与大小： 病毒的形态多样，包括球形（如新型冠状病毒）、杆形（如__________病毒）、蝌蚪形（如噬菌体）等。其大小以__________（单位）表示，需用__________显微镜才能观察到，大多数病毒直径为__________nm。 2. 结构特点： 病毒没有__________结构，仅由外部的__________和内部的__________组成。 3. 营养方式： 病毒无法独立生活，必须__________在其他生物的__________内，营养方式为__________型。 4. 类型划分： 根据宿主细胞的不同，病毒可分为三类： ◦ __________病毒：寄生在人和动物细胞中，如流感病毒、HIV； ◦ __________病毒：寄生在植物细胞中，如__________花叶病毒； ◦ __________病毒（噬菌体）：寄生在细菌细胞中，如大肠杆菌噬菌体。 5. 增殖过程： 病毒的增殖需依赖宿主细胞，步骤依次为：__________→注入遗传物质→__________新的遗传物质和蛋白质外壳→__________新病毒→__________宿主细胞。 6. 特殊状态： 病毒离开活细胞后会形成__________，待条件适宜时再侵入活细胞恢复生命活动。 二、微生物在自然界中的作用 1. 腐生微生物（分解者）： ◦ 特点：分解枯枝落叶、动物尸体中的__________物，转化为__________、水和无机盐。 ◦ 实例：__________杆菌、乳酸菌、霉菌、__________等。 ◦ 作用：促进自然界的__________循环。 2. 寄生微生物（消费者）： ◦ 细菌：如脑膜炎球菌引起__________，鼠疫耶尔森菌引发鼠疫。 ◦ 真菌：寄生在人体体表引起__________（如足癣、灰指甲），寄生在植物体内引起__________（如棉花枯萎病、小麦叶锈病）。 ◦ 病毒：所有病毒均需寄生，如诺如病毒引起__________，__________病毒引起非洲猪瘟。 3. 生产者微生物： ◦ 实例：__________细菌、__________细菌、硝化细菌等。 ◦ 作用：利用__________或化学能将__________物转化为储能有机物，类似植物的光合作用。 4. 共生关系： ◦ 实例：菌与豆科植物共生——根瘤菌固定__________气供植物利用，植物为根瘤菌提供。 【答案】 一、病毒 1. 烟草花叶；纳米（nm）；电子；50-60 2. 细胞；蛋白质外壳；遗传物质 3. 寄生；活细胞；异养 4. 动物；植物；烟草；细菌 5. 吸附；复制；组装；释放 6. 结晶体 二、微生物在自然界中的作用 1. 有机；二氧化碳；枯草；蘑菇；物质 2. 流行性脑脊髓膜炎；甲癣；植物病害；肠胃炎；非洲猪瘟 3. 硫；蓝；光能；无机 4. 根瘤；氮；有机物 《探究腐生微生物对有机物的分解作用》实验设计 一、实验目的 通过对照实验，验证腐生微生物能否将有机物分解为无机物，理解其作为自然界分解者的生态功能。 二、实验原理 腐生微生物（如枯草杆菌、霉菌）通过分泌酶，将动植物遗体中的有机物分解为二氧化碳、水和无机盐，这些物质可被植物重新吸收利用，促进物质循环。 三、实验材料（图片示意） • 新鲜落叶（如梧桐叶）、天平、2个500mL烧杯、标签纸、保鲜膜 • 含腐生微生物的土壤（自然土壤）、灭菌土壤（经高温蒸煮30分钟） • 蒸馏水、恒温培养箱（或温暖避光处） 四、实验步骤 1. 分组与变量控制： ◦ 取两个相同烧杯，标记为A、B。 ◦ 在A烧杯中加入100g新鲜落叶和50g __________（选填“含腐生微生物的土壤”或“灭菌土壤”）； ◦ 在B烧杯中加入100g新鲜落叶和50g __________（选填“含腐生微生物的土壤”或“灭菌土壤”）。 【答案】含腐生微生物的土壤；灭菌土壤 2. 条件控制： ◦ 向两个烧杯中分别加入20mL蒸馏水，使落叶和土壤保持湿润。 ◦ 用保鲜膜覆盖烧杯口，戳3-5个小孔透气，置于**__________**（选填“冰箱”或“25℃恒温箱”）中培养。 【答案】25℃恒温箱 3. 观察记录： ◦ 每隔3天观察落叶的形态变化，记录如下： 时间 A烧杯（含腐生土壤） B烧杯（灭菌土壤） 第3天 叶片边缘微发黄 无明显变化 第7天 叶片出现________（填“腐烂斑点”或“干燥皱缩”） 叶片颜色变浅，无腐烂 第10天 大部分叶片________（填“完整”或“软化破碎”） 叶片边缘轻微发黄 【答案】腐烂斑点；软化破碎 五、实验现象分析 1. A烧杯中落叶腐烂速度更快，原因是土壤中的腐生微生物通过________（填“光合作用”或“呼吸作用”）分解有机物，产生酶和代谢产物。 【答案】呼吸作用 2. B烧杯中落叶变化缓慢，因为灭菌土壤中缺乏________，无法分解有机物。 【答案】腐生微生物 六、实验结论 腐生微生物能将有机物分解为简单的无机物（如二氧化碳、水和无机盐），在自然界中扮演_______（填“生产者”“消费者”或“分解者”）的角色，对物质循环起重要作用。 【答案】分解者 七、拓展讨论 1. 实验中设置B烧杯的目的是__________（选填“作为对照”或“增加实验材料”）。 【答案】作为对照 2. 若将实验温度改为5℃，A烧杯中落叶的分解速度会__________（选填“加快”或“减慢”），因为低温会__________（选填“促进”或“抑制”）微生物的酶活性。 【答案】减慢；抑制 落叶被微生物分解图 1. 下列关于病毒结构的叙述，正确的是（ ） A. 具有细胞壁和细胞膜 B. 由蛋白质外壳和内部遗传物质组成 C. 含有叶绿体和细胞质 D. 与细菌细胞结构相同 【答案】B 【解析】课件明确指出病毒无细胞结构，仅由蛋白质外壳和内部遗传物质（DNA或RNA）组成，因此A（细胞壁、细胞膜）和C（叶绿体、细胞质）均为细胞结构，错误；细菌有细胞结构，病毒与之不同，D错误。 2. 下列病毒中，属于植物病毒的是（ ） A. 新型冠状病毒 B. 大肠杆菌噬菌体 C. 烟草花叶病毒 D. 流感病毒 【答案】C 【解析】根据课件分类，病毒按宿主分为三类：A、D属于动物病毒（寄生人和动物）；B属于细菌病毒（噬菌体）；C烟草花叶病毒寄生植物细胞，属于植物病毒。 3. 下列微生物中，在自然界中起分解者作用的是（ ） A. 枯草杆菌 B. 流感病毒 C. 根瘤菌 D. 诺如病毒 【答案】A 【解析】课件提到腐生微生物是分解者，如枯草杆菌（A）可分解有机物；B、D病毒均为寄生（消费者）；C根瘤菌与豆科植物共生，属于共生微生物，并非分解者。 4. 病毒的增殖方式是（ ） A. 分裂生殖 B. 利用宿主细胞物质自我复制 C. 出芽生殖 D. 孢子生殖 【答案】B 【解析】课件图示及文字说明病毒增殖步骤为“吸附→注入→复制→组装→释放”，依赖宿主细胞内的物质和自身遗传信息完成自我复制，而非细胞生物的分裂（A）、出芽（C）或孢子生殖（D）。 5. 下列关于微生物与人类关系的叙述，错误的是（ ） A. 根瘤菌与豆科植物共生可提高土壤肥力 B. 寄生真菌可引起人体足癣、灰指甲等疾病 C. 所有病毒均对人类有害 D. 腐生微生物促进自然界的物质循环 【答案】C 【解析】课件提到病毒虽可致病（如流感病毒），但也可用于制备疫苗（如人工处理的病毒），因此“所有病毒均有害”说法错误；A、B、D均为课件原文内容，正确。 《探究环境因素对微生物分解作用的影响》课后实验拓展 一、实验背景与目的 课件中提到腐生微生物（如枯草杆菌、霉菌）能分解有机物，是自然界的“分解者”。本实验通过自主设计对照实验，探究温度、湿度、有机物类型等环境因素对微生物分解作用的影响，培养科学探究能力与变量控制思维。 二、实验准备（材料与工具） • 基础材料：新鲜果皮（如香蕉皮、苹果皮）、落叶、土壤（含腐生微生物）、密封玻璃罐（4-6个）、纱布、标签纸。 • 变量控制工具：恒温箱（或冰箱）、湿度计、电子秤、喷水壶、灭菌锅（可选）。 • 记录工具：笔记本、相机（拍摄分解过程）。 三、实验设计与实施（自主探究流程） 1. 提出问题（示例） • 温度高低会影响微生物对果皮的分解速度吗？ • 潮湿环境比干燥环境更利于落叶分解吗？ • 不同有机物（果皮vs落叶）的分解效率是否有差异？ 2. 作出假设 • 假设：温度越高，微生物分解香蕉皮的速度越快。 • 依据：课件中提到微生物代谢需要适宜温度，酶活性在适宜温度下更高。 3. 设计对照实验（以“温度对分解作用的影响”为例） 实验组A 100g香蕉皮+50g土壤 25℃（室温） 湿度60%、密封、避光 实验组B 100g香蕉皮+50g土壤 37℃（恒温箱） 湿度60%、密封、避光 对照组C 100g香蕉皮+50g灭菌土壤 25℃（室温） 湿度60%、密封、避光（土壤灭菌以杀死微生物） 4. 实验步骤 （1）准备阶段： ◦ 将土壤分为两份，一份经高温灭菌（杀死原有微生物），另一份保持自然状态。 ◦ 果皮切成大小均匀的块状，称重后放入玻璃罐，加入对应土壤。 2. 变量控制： ◦ 调节恒温箱至37℃，室温组放置于阴凉处，确保湿度一致（可定期用喷水壶调节）。 ◦ 密封玻璃罐，避免外界微生物干扰或气味扩散。 3. 观察记录（持续5-7天）： ◦ 每天同一时间观察果皮形态变化（如颜色、软烂程度），用相机拍照记录。 ◦ 称重剩余有机物质量，计算分解率（分解率=（初始质量-剩余质量）/初始质量×100%）。 5. 数据记录与处理 分别记录第1、3、5天不同组的香蕉皮分解率 四、结果分析与讨论 1. 得出结论： ◦ 若实验组B（37℃）分解率显著高于实验组A（25℃），则假设成立，说明适宜高温可加速微生物分解作用。 ◦ 对照组C分解率低，证明分解作用主要由土壤中的微生物完成。 2. 拓展思考： ◦ 为什么灭菌后的土壤几乎无法分解有机物？（联系课件中腐生微生物的分解者角色） ◦ 如何利用微生物分解作用处理厨余垃圾？（如制作堆肥箱时控制温度和湿度） / 学科网（北京）股份有限公司 $$