内容正文:
第2单元 生物的多样性 第五章 无处不在的微生物
第二节
微生物和人类的关系
祁阳市初中生物名师工作室
学校 :祁阳市肖家镇中心学校
姓名:邓超
学习目标
目标一
根据泡菜制作的原理,提出影响泡菜亚硝酸盐浓度的因素,设计方案,制作泡菜并测定亚硝酸盐浓度,提升学生的探究实践能力。
目标二
了解微生物与人类的关系,有些微生物会使人生病,有些微生物在食品生产、医药工业等方面得到广泛应用。
通过制作海报宣传有毒蕈菌,宣传泡菜和隔夜菜的安全性知识和注意事项等活动,提升学生的健康意识和社会责任感。
目标三
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情境导入
注射胰岛素是目前治疗糖尿病最有效的方法之一。最初,人们只能从动物体内提取胰岛素。20世纪80年代,科学家发明了利用微生物生产人胰岛素的技术,制成重组人胰岛素注射液,极大地提高了产量,降低了成本,给众多的糖尿病患者带来了福音。
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微生物的广泛应用
细菌、真菌、病毒
食品生产
医药与健康
清洁能源和环境保护
食品腐败与保存
食品生产
▲ 草菇
▲ 羊肚菌
▼ 红菇
▼ 竹荪
▼ 银耳
食用菌
▲ 猴头菇
▲冬虫夏草
▲灵芝
药用菌
食品生产
有毒的菌类:
毒蝇蕈
毒红菇
毒粉褶菌
食品生产
酵母菌
白 酒
面 包
葡萄酒
啤酒
食品生产
醋酸菌 制醋
食品生产
食品生产
霉菌
制作酸奶
乳酸菌
制作泡菜
食品生产
1.食品为什么会腐败变质?
2.食品保存的重要问题是什么?
3.防止食品腐败变质的原理是什么?
食品腐败
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【图片说明】
草履虫可以净化水源。
枯草杆菌
(细菌)
青霉菌
(真菌)
食物腐烂的原因
细菌和真菌的繁殖
食物保存的关键
防腐
食物保存的原理
抑制或杀死细菌和真菌
食品保存
罐藏法
高温消毒,
隔绝其他菌类
渗透法
用糖渍除去水分
脱水法
除去水分
腌制法
除去水分
真空包装法
隔绝空气,抑制细菌、真菌生长
巴氏消毒法
高温灭菌
烟熏法,冷冻法,冷藏法,添加化学防腐剂法
其他方法:
食品保存
微生物对人类健康的有益影响:
抗生素
霉 菌
维生素
酵母菌
疫 苗
细菌、病毒
医药与健康
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微生物对人类健康的有害影响:
足 癣
多种真菌
肺结核
结核杆菌
新冠肺炎
新型冠状病毒
医药与健康
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微生物对人类健康的有害影响:
甲 流
甲型流感病毒
狂犬病
狂犬病病毒
麻 疹
麻疹病毒
医药与健康
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污水
处理厂
细菌
有机物
有氧
二氧化碳+水
甲烷菌
有机物
无氧
甲烷
污水
污水处理原理——利用微生物分解有机物
清洁能源
环境保护
清洁能源和环境保护
其他领域
微生物的有益影响:
肥 料
细 菌
杀虫剂
细 菌
苏云金杆菌(Bt)是国内外微生物杀虫剂中研究开发最成功、应用量最大的一类,已广泛应用于农作物、森林等害虫的防治。它对棉铃虫、烟青虫、银纹夜蛾、斜纹夜蛾、甜菜夜蛾等多种害虫有显著效果,此外还可用于防治蚊类幼虫和储粮蛾类害虫。
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其他领域
微生物的有益影响:
防治有害昆虫
昆虫病毒
棉铃虫核型多角体病毒是一种专一性的病原微生物,主要用于防治棉铃虫、烟青虫。它是世界上第一个登记注册的昆虫病毒生物农药,自1993年首次登记注册以来,已经在全球范围内得到广泛应用。
利用昆虫病毒防治有害昆虫,减少了化学肥料和化学杀虫剂的使用量,有利于保护人类赖以生存的
环境。
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其他领域
微生物的有害影响:
什么是生物武器?生物武器会造成什么后果?
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其他领域
微生物的有害影响:
生物武器是指利用危害极大的致病微生物或毒素等制成的具有杀伤性、能破坏动植物生长的各种武器装备和系统的总称。
生物武器会对人类和动植物等造成大规模的损伤和破坏。
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跨学科实践——我爱吃泡菜
泡菜是一种非常好吃的食品,一说起泡菜,有人就想起了四川 ,泡菜成了四川的名片。怪不得有诗人说:“走进天府之国,品味四川泡菜。艺承千年,味美五洲。一次品味,一生回味。一朝品尝,一生难忘。”其实中国的泡菜种类繁多,非常好吃。今天我们就一起来学习如何制作泡菜?
制作泡菜
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跨学科实践——我爱吃泡菜
制作泡菜,探究影响泡菜亚硝酸盐浓度的因素
一、实践目标
1、发展核心素养:能通过控制单一变量,探究影响泡菜亚硝酸盐浓度的因素,并制
作可安全食用的泡菜。
2、理解相关概念:发酵食品的制作可以运用传统的发酵技术来完成。
二、实践操作
收集资料
方案及分工
选材
制作泡菜
测定亚硝酸盐浓度
记录及整理
反思
撰写报告
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跨学科实践——我爱吃泡菜
资料收集 汇报交流
➷乳酸菌:乳酸菌是单细胞细菌,在自然界中中分布很广,代谢类型是异养厌氧型,最适宜生长温度是26~36℃,喜欢偏酸性的环境。在无氧的情况下,乳酸菌能将葡萄糖分解成乳酸,可用于乳酸制品的发酵、泡菜的腌制等。
各小组汇报课前收集有关乳酸菌、酵母菌、亚硝酸盐、制作泡菜容器等资料,其他小组学生作分析和评价:
显微镜下的乳酸菌
➷酵母菌:酵母菌是单细胞真菌,在自然界中中分布很广,代谢类型是异养兼性厌氧型,最适生长温度是20~30℃,喜欢偏酸性且糖量较多的环境。在无氧的情况下,酵母菌能进行酒精发酵,产生酒精和二氧化碳。
显微镜下的酵母菌
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跨学科实践——我爱吃泡菜
资料收集 汇报交流
➷亚硝酸盐:亚硝酸盐是一种潜在的致癌物,过量或长期食用会危害人体健康,甚至致癌。食品安全国家标准虽然允许食物中存在一些亚硝酸盐,但要求严格限制其含量。腌制泡菜的过程中容易产生亚硝酸盐,其浓度受到发酵时间、发酵温度、实验浓度、蔬菜种类等因素影响,如下图是不同酸性环境对亚硝酸盐浓度的影响。
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跨学科实践——我爱吃泡菜
资料收集 汇报交流
➷制作泡菜容器:由于腌制的泡菜含有较多的食盐且酸度较高,容易腐蚀容器,导致有害物质析出,因此腌制泡菜的容器要严格选择,一般选择玻璃或陶土制品。由于腌制泡菜时,乳酸菌需要无氧的环境,而酵母菌等杂菌在无氧条件下能够产生气体,所以腌制泡菜的容器既要能阻断空气的进入,又要能允许产生的气体排出。一般泡菜坛子留有水槽,在水槽中加水并且扣上盖子,可以隔绝外界空气并且能排出多余的气体。
玻璃坛子
土陶坛子
陶瓷坛子
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跨学科实践——我爱吃泡菜
制定实践方案及分工
制定方案时,注意结合以下问题:
1、选择哪一个影响泡菜亚硝酸盐浓度的因素作为单一变
量?(如温度、酸度、发酵时间等)
2、怎么操作才能实现乳酸菌的无氧环境?
3、怎么操作才能避免杂菌的污染?
4、怎么操作才能控制单一变量?
各小组代表展示实践方案,其他小组进行评价补充。
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跨学科实践——我爱吃泡菜
材料选择 制作泡菜
食盐
清水
切成条的蔬菜
生姜、大蒜
其他香料
泡菜坛
加热电池炉
刀和菜板
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跨学科实践——我爱吃泡菜
观看泡菜制作过程,并制作泡菜:
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跨学科实践——我爱吃泡菜
思考以下问题:
1、制作泡菜时,配制质量分数为5%~20%的盐水的作用是什么?
2、将盐水煮沸后再使用,煮沸的目的是什么?
3、倒入盐水直至浸没蔬菜,浸没的目的是什么?
4、泡菜坛子只能装成八成满,留空隙的目的是什么?
5、向坛盖边缘水槽中注水的目的是什么?
盐水可以抑制杂菌和调味。
盐水煮沸可以去除杂菌和氧气。
盐水浸没可以创造无氧环境。
泡菜坛子留空隙可以防止发酵初期杂菌产生二氧化碳使发酵液体积变大而溢出坛外。
营造适合乳酸菌发酵的无氧环境。
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跨学科实践——我爱吃泡菜
浓度测定 数据分析
测定试纸及方法:
连续测定14d,每天同一时间(如上午9:00),取一定的泡菜(如10g)置于匀浆机中,加入一定的水(如10mL)制成匀浆。将亚硝酸盐试纸浸入待测液中2s,甩掉试纸上的多余溶液,反应30s,与比色卡比对,记录对应的浓度。注意每次测定需要重复3次,并计算平均值。
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跨学科实践——我爱吃泡菜
泡菜发酵过程中亚硝酸盐浓度变化表
1d 2d 3d 4d 5d 6d 7d 8d 9d 10d 11d 12d 13d 14d
第1次
第2次
第3次
平均值
注:取样时间均为每天上午9:00,测定浓度的单位为mg/L。
天数
浓度
次数
整理测定的数据,并制作成曲线图。
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跨学科实践——我爱吃泡菜
反思改进 撰写报告
各小组展示制作的泡菜,并思考如何判断腌制的泡菜是否成功呢?
➷泡菜中亚硝酸盐含量低;
➷菜汤清亮,无大量浮膜;
➷菜质脆嫩适口,酸度咸味适宜;
➷具有一定的香气,咀嚼后无渣
等。
各小组从方案设计、泡菜制作、实践过程、实践成果等方面进行反思并讨论如何改进本小组的制作方案。从实践目标、选材和容器、制作方法、泡菜亚硝酸盐浓度的测定及浓度变化规律,及遇到的问题和解决方法等撰写实践报告。
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跨学科实践——我爱吃泡菜
展示与评价
1、各小组将小组实践报告在班级内展示交流,也可以上传到校园网进行分享。
2、各小组通过相互质疑和评价,填写实践评价量表。
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跨学科实践——我爱吃泡菜
迁移与运用
选择以下一个活动并完成:
1、野生的蕈菌大多数是有毒的,如果不慎误食,有可能会有生命危险。小组合作,制作海报提醒大家注意常见的有毒蕈菌。
2、不同蔬菜含有的有机物种类和含量,携带的微生物种类和数量,都有一定的差异。尝试根据这一事实,选择一个感兴趣的方向,参照本实践活动获得的成果和经验,进一步开展实践探究。
3、有人常说“隔夜菜不能吃”,这个说法科学吗?请设计实验,检测不同隔夜菜的亚硝酸盐含量变化,并对这种说法作出合理的解释。
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课堂小结
项目 微生物对人类的益处 微生物对人类的危害
食品
生产 食用蕈菌如木耳、灵芝、猴头菇等;
霉菌制作腐乳和酱油;
酵母菌酿酒、制作馒头和面包;
醋酸菌制醋、乳酸菌制作酸奶、泡菜;
黄色短杆菌生产味精...... 有毒蕈菌如鬼笔鹅膏、大青褶伞、墨汁鬼伞等;
霉菌、细菌导致食物腐败......
医药与健康 霉菌生产头孢菌素等抗生素;
酵母菌提取维生素;
细菌和病毒生成疫苗;
利用微生物生产胰岛素...... 有些真菌引起足癣;
结核杆菌引起肺结核;
病毒引起新冠肺炎、流感、狂犬病、麻疹......
其他
领域 酵母菌、大肠杆菌和噬菌体作为生命科学研究中的重要研究对象;
细菌生成细菌肥料和杀虫剂;
昆虫病毒防治有害昆虫...... 生物武器对人类产生威胁......
微生物和人类的关系
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练练手
1、(2024·长春)下列关于细菌和病毒的叙述,正确的是( )
A.病毒没有细胞结构 B.噬菌体是植物病毒
C.细菌靠芽孢进行生殖 D.醋酸菌可用于制酸奶
2、(2024·长春)下列关于细菌、真菌、病毒与人类生活关系的说法,不正确的是( )
A.利用乳酸菌可制作酸奶 B.木耳可供人食用
C.利用酵母菌可制作面包 D.烟草花叶病毒可使人患麻疹
C
D
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练练手
3、(2024·宁夏)下列食品与酵母菌有关的是( )
A.酸奶 B.醋 C.馒头 D.酱油
4、(2024·宁夏)“牛奶鸡蛋醪糟”是风靡金城兰州的一道美食,其原料之一——醪糟,在发酵过程中所利用的微生物主要是( )
A.乳酸菌 B.醋酸菌 C.大肠杆菌 D.酵母菌
C
D
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无论是从地球的赤道到两极,还是从人的体表到体内,微生物无处不在
Whether from the equator to the poles of the Earth, or from the surface to the body of humans, microorganisms are everywhere
谢谢聆听
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