内容正文:
推测:微生物
4000年前龙山文化时期
中国:伟大的“应用时代”
细菌史诗
一场微观世界的漫长探寻
细菌简史
20世纪
17世纪
18世纪
19世纪
20世纪
21世纪
微观世界的开启
17世纪
细菌简史
第一阶段:微观世界的开启(17世纪中后期)
安东·列文虎克
(1676年)
单片显微镜
(放大270倍)
“微生物”
(手绘图)
细菌体积非常微小
推测:
10亿个细菌
1颗小米粒
必须借助高倍镜或电子显微镜才能看到
细菌简史
细菌是从哪里来的?
微观世界的开启
20世纪
17世纪
18世纪
19世纪
20世纪
21世纪
亚里士多德
自然发生说
第二阶段:细菌由来之争(17世纪末到19世纪中叶)
生命是由非生命物质自然产生的
观点:
腐肉生蛆、垃圾生老鼠、腐草为萤
事实:
肉汤腐败
肉汤中不会产生细菌
肉汤装到瓶中密封,煮沸,澄清
事 实:
观点 1:
在允许空气进入的情况下,
阻止空气中的微生物接触培养液。
1856年
巴斯德
1768年
斯帕兰扎尼
鹅颈瓶
第二阶段:细菌由来之争(17世纪末到19世纪中叶)
观点 2:
瓶中缺少空气影响了细菌的生长
瓶口敞开
四个人为一小组,根据提示,在纸上完善实验探究过程。
探究引起肉汤变质的细菌是否来自于空气中已存在的细菌?
制定计划:
实施计划:
尽量采用绘图的方式,构建实验装置
提出问题:_____________________________________________________
作出假设: ______________________________________________________
实验现象: (预测实验现象)
类型 评价等级 自评 组评 师评
A级(5分) B级(3分) C级(1分)
严谨性 实验设计严谨,对照实验设置准确,充分考虑了控制单一变量。 实验设计基本合理,但可能在某些方面存在不足或有待改进。 实验设计存在明显不足或不合理之处,如未设置对照实验,或设置不合理。
科学性 试验方法科学有效,能够准确反映实验变量对实验的影响。 实验方法基本科学,但存在一定的局限性。 实验方法存在明显错误或不合理之处,导致实验现象不准确。
流畅性 对实验流程能清晰流畅的表达出来,且语言科学准确。 对实验流程较为熟悉,基本能流畅表达操作过程。 对实验流程不熟悉,没有办法流畅表达操作过程。
探究实验设计评价量表
倒入肉汤
短时间
瓶口不处理
煮沸灭菌
肉汤变质
瓶口成细长
S型,但不密封
煮沸灭菌
肉汤澄清
很长时间
打断瓶颈
肉汤变质
短时间
重温巴斯德经典实验
细菌不是自然发生的,而是从已有的细菌中产生的
结论:
巴斯德的实验也会失败
事实:
蔡司
阿贝
复合显微镜
油浸物镜
巴斯德在做重复实验时,发现有时候肉汤也会发生变质,这是为什么?巴斯德当时也没有发现
细菌简史
细菌是自然发生的
微观世界的开启
20世纪
解密形态和结构
17世纪
18世纪
19世纪
20世纪
21世纪
形成芽孢
释放芽孢
芽孢
芽孢萌发
细菌
环境
不良
环境适宜
科恩
枯草杆菌
芽孢是细菌抵抗不良环境的休眠体
结论:
芽孢
芽孢是细菌的繁殖体吗?
第三阶段:细菌微观解密(19世纪末20世纪上半叶)
芽孢小而轻,可随风飘散
芽孢不是细菌的繁殖体,那你认为细菌在不良环境时形成芽孢的意义是什么?生答:抵抗不良环境。后来科学家发现,几乎所有的细菌在不良环境时可以形成芽孢,芽孢小而轻可随风飘散,使得细菌无处不在的是一个重要原因,这也解答了巴斯德之惑
1860s 年之前
手术致死率极高
现象
李斯特
伤口感染是
“微生物”引起的
假设
依据
列文虎克
首次
观察到
微小动物
巴斯德
细菌来自于空气中原有的细菌
手术前应该给
双手和手术器械消毒
建议:
污浊的空气所致
手术器械:
高压灭菌锅
121℃,30min
巴斯德做出这个假设的依据是什么?
分裂生殖、有鞭毛
球菌
螺旋菌
杆菌
1 细菌微观解密——之形态探究
鞭毛
鞭毛
细菌是单细胞生物
每个细胞都能进行二分裂方式繁殖
细胞膜
细胞膜
细胞膜
动物细胞
细胞膜
细胞壁
细胞膜
细胞壁
细胞膜
细胞壁
等渗溶液
高渗溶液
低渗溶液
细菌
细胞壁
细胞膜
液泡
细胞壁
细胞膜
液泡
细胞壁
细胞膜
液泡
植物细胞
3 细菌微观解密——之细胞壁探究
由此,我们推测细菌有保护核支持的作用,应该与植物细胞的细胞壁是一样,所有推测有细胞壁存在。如何证实确实是细胞壁呢?科学家想到如果我们能干扰掉细胞壁,再放置于清水中,观察现象
细胞壁的探究过程
正常生长的球菌
加入眼泪、鼻涕
1922年 弗莱明
球菌迅速膨胀,变得透明
现象:
稀释溶液,
立马涨破消失
眼泪中的溶菌酶能溶解肽聚糖,细胞壁的主要成分是肽聚糖。而细胞的其他成分与肽聚糖完全不同。
资料:
细菌有
细胞壁
结论:
加入
眼泪、鼻涕
细胞壁
细胞膜
细胞质
弗莱明无意之间在正常生长的细菌中,滴入了眼泪,而眼泪中含有能溶解肽聚糖的溶菌酶,而细胞壁的主要成分就是肽聚糖,
有荚膜的
肺炎链球菌
结论:
分离出
有荚膜的肺炎链球菌
无荚膜的
肺炎链球菌
有荚膜的
肺炎链球菌
注射入健
康小鼠体内
注射入健
康小鼠体内
格里菲斯
4 细菌微观解密——之荚膜探究
荚膜
荚膜与细菌的致病性有关
小鼠
存活
小鼠
死亡
荚膜
细菌细胞
DNA
植物细胞
动物细胞
4 细菌微观解密——之“核”探究
成形的细胞核
原核生物
真核生物
DNA外有核膜包裹
DNA外无核膜包裹
细菌细胞
无成形细胞核
换洋葱的图
电子显微镜
细胞壁
细胞膜
DNA集中区
DNA集中区
细胞壁
细胞膜
荚膜
我们将四种不同的细菌在显微镜下进行观察,细菌的基本结构有 ,特殊结构有 ,
构建细菌模型
类型 评价等级 自评 组评 师评
A级(5分) B级(3分) C级(1分)
科学性 结构非常完整和精确,包含基本结构和特殊结构;各个结构的位置、形态以及大小比例都安排得科学合理。 能够展现出细菌细胞的主要样貌,包含了大部分基本结构;对于特殊结构的展示可能不够完整;各个结构的位置和形态大体正确,但在一些细节上还需要进一步完善。 在结构上缺失多个关键的基本结构,对于特殊结构的展示也是错误的或者完全缺失,并且各个结构之间的位置、形态关系显得混乱,存在一些原则性的问题。
艺术性 模型设计精巧、美观协调,结构比例正确,整体具有很好的视觉吸引力。 模型的结构比例基本合理,但在美观度、色彩搭配或设计感方面比较普通,缺乏亮点。 模型制作粗糙,外观杂乱,色彩不协调,结构比例失调,不便于进行展示。
责任担当 小组合作默契,成员都积极参与;大家沟通顺畅,能互相倾听与帮助,并共同解决问题,团队氛围非常好。 小组合作能够顺利进行,大部分成员有参与,但沟通可能不够充分,存在个别成员参与度不高或贡献不均的情况。 小组合作不畅,缺乏有效沟通甚至出现争执;任务主要由个别同学完成,团队如同一盘散沙,未能体现合作价值。
细菌模型制作评价量表
17世纪
18世纪
19世纪
20世纪
21世纪
第四阶段:责任与未来(21世纪)
细菌作为生化武器的具有较强的杀伤力体现在哪些方面?
个体微小,便于各种媒介携带
分裂生殖,繁殖速度快、数量多
有些细菌形成芽孢,可随风飘散,抵抗不良环境
有鞭毛可以运动,加速感染进程
有菌毛,有黏附作用,提高感染效率
有荚膜,起到了保护作用,并能致病
铭记历史之殇,警示未来之路
科学本身没有善恶,善恶在于使用科学的人
带着对生命的敬畏,
带着对和平的守护,
去创造一个更加健康、
更加光明、更加美好的未来!
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