2.3.2 细菌 课件-2025-2026学年人教版生物七年级上册

第二节 细菌 授课人：学科网 目录 CONTENTS 细菌的形态、结构和生殖 01 细菌与人类的关系 02 思维训练——作出假设，验证假设 03 学习目标 专题内容 01 学习目标 通过观察细菌形态和结构示意图，分析并归纳细菌的基本结构特征，解释其不能进行光合作用的原因。 利用比较法对比细菌与动植物细胞的异同，概括原核生物的主要特点，建立结构与功能相适应的生命观念。 通过探究巴斯德鹅颈瓶实验的过程，推断微生物来源的科学假设，并验证假设的合理性，培养逻辑推理能力。 结合生活实例分析细菌在食品加工、医药生产、环境保护等方面的应用，认同细菌与人类关系的两面性，树立辩证看待生物影响的态度。 课堂导入 专题内容 01 课堂导入 我们的生活离不开细菌：酸奶的酸甜、食醋的醇香、沼气的燃烧，都与细菌有关。但细菌也会使食物腐败、引发疾病。这些微小到需用显微镜观察的生物，有怎样的形态结构？如何繁殖？又为何既能造福人类，又能带来危害？让我们一同探索细菌的世界。 细菌的形态、结构和生殖 专题内容 01 【情景展示】 在日常生活中，食物放置时间过长会腐败变质，伤口处理不当可能引发感染，这些现象往往与细菌的活动密切相关。细菌广泛存在于空气、水、土壤以及人体表面和内部，虽然肉眼无法看见，但其影响无处不在。科学家通过高倍显微镜观察发现，细菌具有特定的结构，这些结构与其生存方式密切相关。 细菌结构示意图 DNA、鞭毛、菌毛、细胞膜、细胞壁、荚膜、细胞质 （一）细菌的基本结构特征 【活动探究】 观察与比较：细菌的结构特点 任务： 观察细菌结构示意图，识别图中标注的各部分结构，并分析其功能。 参考答案： 细菌具有细胞壁、细胞膜、细胞质、DNA集中区域；部分细菌还具有荚膜、鞭毛等特殊结构。 问题： 1. 从图中可以看出，细菌是否有成形的细胞核？能否像植物一样进行光合作用？ 2. 细菌与动植物细胞在结构上有哪些相同点和不同点？ 分析： 第一个问题：图中显示细菌有DNA集中的区域，但没有核膜包被，因此没有成形的细胞核。由于缺乏叶绿体，大多数细菌不能进行光合作用，只能利用现成的有机物生活。 第二个问题：细菌与动植物细胞都具有细胞膜、细胞质等基本结构，说明它们在基本生命活动上有共性；但细菌没有成形的细胞核，属于原核生物，这是与动植物细胞的根本区别。 【归纳总结】 1. 细菌的基本结构： 所有细菌都具有细胞壁、细胞膜、细胞质和DNA集中区域。 没有成形的细胞核，属于原核生物（ ）。 2. 细菌的特殊结构： 荚膜：位于细胞壁外，具有保护作用，常与致病性有关。 鞭毛：有助于细菌在液体中游动。 3. 营养方式： 大多数细菌不能进行光合作用，依赖现成的有机物生活，属于异养生物。 【情景展示】 科学家在不同环境中采集样本时发现，细菌的外形多种多样。例如，在酸奶中可观察到成对或链状排列的球形细菌，在污水中可发现杆状或螺旋状的细菌。尽管形态各异，但它们的基本结构相似。 图2-32 细菌基本形态模式图 （二）细菌的形态多样性 【活动探究】 分类观察：细菌的外部形态类型 任务： 根据图2-32，描述三种常见细菌的形态特征，并举例说明。 参考答案： 球菌：呈球形或近似球形，如金黄色葡萄球菌。 杆菌：呈杆状，如大肠杆菌。 螺旋菌：呈弯曲或螺旋状，如幽门螺杆菌。 问题： 1. 图中所示的细菌形态是否代表其内部结构也不同？ 2. 有些细菌聚集成团或连成长链，是否意味着它们是多细胞生物？ 分析： 第一个问题：形态差异仅体现在外部形状，内部基本结构相同，均无成形的细胞核。 第二个问题：即使细菌聚集或连接，每个个体仍能独立生活，因此仍是单细胞生物。 【归纳总结】 1. 细菌的三种基本形态： 球菌、杆菌、螺旋菌。 2. 细菌为单细胞生物： 即使相互聚集或连接，每个细菌都能独立完成生命活动。 3. 形态与结构的关系： 外部形态不同，但基本结构一致。 【情景展示】 在适宜条件下，牛奶放置几小时后就会变酸，这是因为其中的乳酸菌快速繁殖所致。细菌不仅繁殖迅速，还能在恶劣环境中进入休眠状态以维持生存。 图2-33 细菌分裂的电镜照片（颜色经人工处理，放大10000倍） （三）细菌的生殖与休眠机制 【活动探究】 分析细菌的生殖方式与生存策略 任务： 观察图2-33，描述细菌的生殖过程，并结合教材内容说明芽孢的作用。 参考答案： 细菌通过分裂方式进行生殖，一个细菌分裂为两个；在不良环境下可形成芽孢，抵抗高温、干旱等不利条件。 问题： 1. 图中显示的是哪种生殖方式？该方式有何特点？ 2. 为什么某些细菌能在极端环境中长期存活？ 分析： 第一个问题：图中显示的是分裂生殖，特点是速度快，在环境适宜时不到半小时即可分裂一次。 第二个问题：某些细菌能形成芽孢，芽孢含水量少、细胞壁厚，对不良环境有强抵抗力，可随风传播并在条件适宜时恢复为正常细胞。 【归纳总结】 1. 细菌的生殖方式： 通过分裂进行生殖，速度快，数量呈指数增长。 2. 芽孢的形成： 是细菌的休眠体，不是生殖细胞，对高温、干旱等有强抵抗能力。 3. 适应性意义： 分裂生殖利于快速扩增种群，芽孢帮助度过不良环境，增强生存能力。 细菌与人类的关系 专题内容 01 【情景展示】 日常生活中，许多常见食品的制作离不开微生物的作用。例如，家庭自制酸奶时，需将牛奶加热后冷却，加入少量已有酸奶并密封放置一段时间，最终得到酸味浓郁、质地浓稠的酸奶。同样，传统酿醋工艺中，粮食经过发酵可转化为具有特殊风味的食醋。这些过程并非简单的物理变化，而是特定微生物参与的生物化学过程。 图2-34 细菌与人类的关系示例 （一）细菌在食品制作中的应用 【活动探究】 探究：分析细菌在食品发酵中的作用 任务： 观察图2-34，结合生活经验，列举利用细菌制作的食品，并说明参与发酵的细菌种类及其作用。 参考答案： 利用乳酸菌可将牛奶中的乳糖转化为乳酸，使牛奶变为酸奶；乳酸菌还能将蔬菜中的糖类转化为乳酸，制成泡菜。利用醋酸菌可将酒精进一步氧化为醋酸，用于制醋。 问题： 为什么制作酸奶时需要将牛奶冷却后再加入原有酸奶？能否使用高温下的牛奶直接发酵？ 分析： 高温会杀死原有酸奶中的乳酸菌，导致发酵失败。乳酸菌是活的微生物，只有在适宜温度下才能生长繁殖并进行乳酸发酵，因此必须在牛奶冷却至适宜温度后接种。 【归纳总结】 1. 细菌参与食品制作： 乳酸菌可用于制作酸奶和泡菜，通过发酵产生乳酸，改变食物风味并延长保质期。 醋酸菌可用于制醋，将酒精氧化为醋酸。 2. 发酵条件的重要性： 发酵依赖活菌的生命活动，需提供适宜的温度、无杂菌污染的环境，以保证目标细菌正常代谢。 【情景展示】 糖尿病是一种常见的慢性疾病，患者因胰岛素分泌不足或作用异常而导致血糖升高。现代医学可通过注射胰岛素有效控制病情。然而，早期胰岛素主要从动物胰腺中提取，产量低且成本高。如今，大多数胰岛素通过微生物发酵大规模生产，满足了全球患者的用药需求。 图2-34 细菌与人类的关系示例 （二）细菌在医药生产中的应用 【活动探究】 探究：基因工程菌如何生产胰岛素 任务： 观察图2-34，描述利用大肠杆菌生产胰岛素的基本过程，并指出该技术的关键步骤。 参考答案： 将人的胰岛素基因转入大肠杆菌，使其具备合成人类胰岛素的能力；再通过培养这些转基因大肠杆菌，大量生产胰岛素。 问题： 大肠杆菌原本不会产生人类胰岛素，为什么转入胰岛素基因后就能合成了？这说明了基因与性状之间存在什么关系？ 分析： 基因控制生物的性状，特定基因指导特定蛋白质的合成。将人类胰岛素基因导入大肠杆菌后，该基因在其细胞内表达，合成了人类胰岛素蛋白，说明基因决定了蛋白质的结构与功能。 【归纳总结】 1. 细菌作为“生物工厂”： 利用转基因技术，可将人类所需基因导入细菌（如大肠杆菌），使其生产特定药物。 2. 胰岛素生产的原理： 通过基因重组技术，使细菌携带人类胰岛素基因，并在适宜条件下大量繁殖，从而高效生产胰岛素。 【情景展示】 随着城市化进程加快，生活污水和工业废水排放量不断增加。若未经处理直接排放，将严重污染水体，破坏生态环境。目前，多数污水处理厂采用生物处理法，利用微生物分解有机污染物。此外，在农村地区，利用农作物秸秆和人畜粪便发酵产生沼气，既解决了废弃物处理问题，又提供了清洁能源。 图2-34 细菌与人类的关系示例 图2-34 细菌与人类的关系示例 （三）细菌在环境保护与能源开发中的作用 【活动探究】 探究：细菌在净化污水和生产能源中的作用 任务： 观察图2-34中的两幅图，分别说明细菌在污水处理和沼气生产中的具体作用。 参考答案： 在污水处理厂，细菌能分解生活污水和工业废水中含有的有机物，将其转化为无害物质；甲烷菌能分解农作物秸秆、人畜粪便等有机物，产生主要成分为甲烷的沼气，作为燃料使用。 问题： 为什么说利用细菌处理污水和生产沼气既环保又经济？这两种应用体现了细菌在生态系统中的何种角色？ 分析： 细菌能将有机废物转化为无害物质或可用能源，减少了环境污染，同时实现了资源循环利用。这体现了细菌在生态系统中作为分解者的重要作用，参与物质循环。 【归纳总结】 1. 细菌在环境保护中的作用： 污水处理厂利用细菌分解污水中的有机物，达到净化水质的目的。 2. 细菌在能源开发中的作用： 甲烷菌通过发酵有机物产生沼气，主要成分是甲烷，是一种可再生清洁能源。 3. 细菌在生态系统中的角色： 多数有益细菌属于分解者，参与自然界中的物质循环，促进生态平衡。 思维训练——作出假设，验证假设 专题内容 01 【情景展示】 日常生活中，煮熟的肉汤在室温下放置一段时间后会变浑浊、发臭，说明已经腐败。这种现象在夏季尤为明显。人们很早就注意到这一问题，并曾认为微生物是“自然发生”的，即从无生命的物质中自发产生。然而，19世纪的科学家巴斯德通过实验对这一观点提出了挑战。 （一）微生物的来源探究 【活动探究】 活动：推测假设并分析实验过程 任务： 根据实验描述和图示，推测巴斯德作出的假设，并分析实验设计如何验证该假设。 参考答案： 巴斯德的假设是：导致肉汤腐败的微生物并非来自肉汤本身，而是来自空气中的微生物。 问题1： 为什么鹅颈瓶中的肉汤长时间放置仍保持澄清？ 分析1： 鹅颈瓶的瓶颈弯曲细长，空气可以进入瓶内，但空气中的微生物颗粒因重力作用会沉积在瓶颈弯曲处，无法接触肉汤，因此肉汤未被污染，保持澄清。 问题2： 打断瓶颈后肉汤很快变浑浊，说明了什么？ 分析2： 打断瓶颈后，空气中的微生物可以直接落入肉汤中，在适宜条件下迅速繁殖，导致肉汤腐败变质。这一变化说明微生物不是肉汤自身产生的，而是来自外部环境。 【归纳总结】 1. 关于微生物来源的假设： 微生物不是由无生命物质自然发生的，而是来源于空气中已存在的微生物。 2. 实验的关键设计： 鹅颈瓶允许空气进入但阻止微生物进入，形成对照条件。 煮沸肉汤杀灭原有微生物，排除初始污染因素。 打断瓶颈改变条件，验证微生物是否来自空气。 3. 实验结论： 肉汤腐败是由空气中的微生物进入并繁殖所致，支持“微生物来自外界”的观点，否定了“自然发生说”。 课堂练习 专题内容 01 【题文】鸡蛋表面可能存在沙门氏菌（细菌），如图所示。下列有关沙门氏菌叙述错误的是（　　） A．一种杆菌，个体十分微小 B．单细胞生物，具有细胞壁 C．有DNA集中区域，却无成形的形细胞核 D．仅由蛋白质外壳和内部遗传物质组成 【答案】D 课堂练习 【题文】腐乳饼是广东潮汕地区名小吃，其原料腐乳是利用毛霉（如图）制成的发酵食品，下列描述不正确的是（　　）     A．①内有大量孢子 B．该生物与大肠杆菌的繁殖方式是相同的 C．生活在温暖潮湿的环境中 D．该生物具有细胞壁和细胞核 【答案】B 课堂练习 【题文】如图为细菌结构示意图，相关叙述正确的是（       ） A．细菌有单细胞的，也有多细胞的 B．①是DNA，位于细胞核中 C．所有细菌都有结构④和⑥ D．细菌通过分裂进行生殖 【答案】D 课堂练习 课堂总结 专题内容 01 细菌 形态： 球菌、杆菌、螺旋菌 结构特点： 单细胞，有细胞壁、细胞膜、细胞质、DNA集中区（无成形细胞核），部分有荚膜、鞭毛 生殖方式： 分裂生殖 营养方式： 大多数异养，不能光合作用 与人类的关系： 制醋、酸奶、胰岛素、净化污水、生产沼气（有益）；致病、食物腐败（有害） 感谢聆听 Thank You $