(2024年)《神奇的微生物》參考教案

《神奇的微生物》參考教案2024/3/261contents目錄微生物世界概述微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)微生物生長(zhǎng)與繁殖微生物在自然界中作用微生物與人類關(guān)系實(shí)驗(yàn)操作與觀察技巧2024/3/26201微生物世界概述2024/3/263微生物是一類形體微小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、必須借助光學(xué)顯微鏡或電子顯微鏡才能看到的微小生物的總稱。微生物包括細(xì)菌、病毒、真菌、放線菌、立克次體、支原體、衣原體、螺旋體等八大類。它們廣泛存在于自然界中，與人類關(guān)系密切。微生物定義與分類微生物分類微生物定義2024/3/264微生物分布廣泛，從土壤、水、空氣到巖石、極端環(huán)境（如高溫、低溫、高鹽、高酸等）中都能找到它們的蹤跡。生活環(huán)境微生物具有體積小、面積大、吸收多、轉(zhuǎn)化快、生長(zhǎng)旺、繁殖快、適應(yīng)強(qiáng)、易變異等八大特點(diǎn)。特點(diǎn)微生物生活環(huán)境及特點(diǎn)2024/3/265人類對(duì)微生物認(rèn)識(shí)歷程古代時(shí)期人類對(duì)微生物的認(rèn)識(shí)始于古代，如中國(guó)商代的釀酒和釀醋工藝就是利用微生物發(fā)酵的原理。19世紀(jì)巴斯德提出疾病的細(xì)菌學(xué)說(shuō)，科赫發(fā)現(xiàn)結(jié)核桿菌等，使得微生物學(xué)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域取得重要突破。文藝復(fù)興時(shí)期列文虎克用自制顯微鏡觀察到細(xì)菌等微生物，為微生物學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。20世紀(jì)至今隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人類對(duì)微生物的研究和應(yīng)用進(jìn)入了一個(gè)全新的時(shí)代，如基因工程、發(fā)酵工程等領(lǐng)域都離不開(kāi)微生物的參與。2024/3/26602微生物形態(tài)與結(jié)構(gòu)2024/3/267球菌、桿菌、螺旋菌細(xì)菌的基本形態(tài)莢膜、鞭毛、菌毛、芽孢細(xì)菌的特殊結(jié)構(gòu)肽聚糖、磷壁酸、外膜等細(xì)菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與組成環(huán)狀DNA、質(zhì)粒DNA及其功能細(xì)菌細(xì)胞質(zhì)中的核質(zhì)與質(zhì)粒細(xì)菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)2024/3/268酵母菌、霉菌、大型真菌真菌的基本形態(tài)幾丁質(zhì)、纖維素、葡聚糖等真菌細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)與組成線粒體、核糖體等真菌細(xì)胞質(zhì)中的細(xì)胞核與細(xì)胞器無(wú)性繁殖（芽生孢子、裂殖孢子等）和有性繁殖（接合孢子、子囊孢子等）真菌的繁殖方式真菌形態(tài)與結(jié)構(gòu)2024/3/269病毒的基本形態(tài)病毒的結(jié)構(gòu)與組成病毒的復(fù)制過(guò)程病毒的變異與進(jìn)化病毒形態(tài)與結(jié)構(gòu)01020304球形、桿形、磚形、蝌蚪形等核酸（DNA或RNA）、蛋白質(zhì)外殼、脂質(zhì)包膜等吸附、注入、脫殼、生物合成、組裝與釋放基因突變、基因重組、表型混合等2024/3/261003微生物生長(zhǎng)與繁殖2024/3/2611微生物生長(zhǎng)需要碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子和水等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。營(yíng)養(yǎng)需求微生物通過(guò)滲透作用、主動(dòng)運(yùn)輸和基團(tuán)轉(zhuǎn)位等方式攝取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。攝取方式根據(jù)微生物對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的需求，可分為自養(yǎng)型、異養(yǎng)型和兼性營(yíng)養(yǎng)型。營(yíng)養(yǎng)類型微生物營(yíng)養(yǎng)需求及攝取方式2024/3/2612微生物生長(zhǎng)曲線包括遲緩期、對(duì)數(shù)期、穩(wěn)定期和衰亡期四個(gè)階段。生長(zhǎng)曲線影響因素生長(zhǎng)測(cè)定溫度、pH值、氧氣濃度、滲透壓和有害物質(zhì)等因素均可影響微生物的生長(zhǎng)?？赏ㄟ^(guò)測(cè)定微生物的生物量、代謝產(chǎn)物或酶活性等指標(biāo)來(lái)評(píng)估其生長(zhǎng)狀況。030201微生物生長(zhǎng)曲線及影響因素2024/3/2613微生物繁殖方式包括無(wú)性繁殖和有性繁殖，其中無(wú)性繁殖包括二分裂、出芽和裂殖等方式。繁殖方式微生物繁殖速度快，數(shù)量巨大，且易受到環(huán)境因素的影響。繁殖特點(diǎn)微生物可通過(guò)感受外界信號(hào)分子或內(nèi)部代謝產(chǎn)物的變化來(lái)調(diào)控自身的繁殖過(guò)程。繁殖調(diào)控微生物繁殖方式及特點(diǎn)2024/3/261404微生物在自然界中作用2024/3/2615微生物通過(guò)分解作用，將動(dòng)植物殘?bào)w等復(fù)雜有機(jī)物分解為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物，如二氧化碳、水和礦物質(zhì)等，重新進(jìn)入自然界循環(huán)。分解有機(jī)物微生物參與自然界中的元素循環(huán)，如氮循環(huán)、硫循環(huán)和磷循環(huán)等，將元素從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，維持生態(tài)平衡。轉(zhuǎn)化元素物質(zhì)循環(huán)中作用2024/3/2616污水處理微生物在污水處理中發(fā)揮著重要作用，通過(guò)吸附、氧化和還原等作用降解污水中的有機(jī)污染物，提高水質(zhì)。土壤修復(fù)微生物能夠降解土壤中的重金屬、農(nóng)藥等污染物，改善土壤環(huán)境，促進(jìn)植物生長(zhǎng)。環(huán)境保護(hù)中作用2024/3/2617

農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用農(nóng)業(yè)應(yīng)用微生物肥料和微生物農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛應(yīng)用，能夠提高土壤肥力和防治病蟲(chóng)害，促進(jìn)作物生長(zhǎng)。工業(yè)應(yīng)用微生物在工業(yè)生產(chǎn)中可用于發(fā)酵工程、酶工程和生物冶金等領(lǐng)域，如利用微生物生產(chǎn)酒精、酵母和抗生素等。醫(yī)學(xué)應(yīng)用微生物在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重要地位，一方面微生物可引起各種疾病，另一方面也可利用微生物生產(chǎn)疫苗和藥物等治療疾病。2024/3/261805微生物與人類關(guān)系2024/3/2619發(fā)酵食品微生物在食品發(fā)酵過(guò)程中起著重要作用，如酵母菌在面包和啤酒制作中的發(fā)酵作用，乳酸菌在酸奶和泡菜制作中的發(fā)酵作用，這些發(fā)酵食品不僅豐富了我們的飲食，還提供了易于消化的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和有益健康的生物活性物質(zhì)。抗生素許多微生物能夠產(chǎn)生具有抗菌活性的物質(zhì)，即抗生素。這些抗生素能夠殺死或抑制其他微生物的生長(zhǎng)，對(duì)于治療細(xì)菌感染等疾病具有重要意義。目前，許多臨床使用的抗生素都是從微生物中提取或合成的。有益方面：發(fā)酵食品、抗生素等2024/3/2620疾病傳播一些微生物如細(xì)菌、病毒和寄生蟲(chóng)等能夠引起人類和動(dòng)植物的疾病。例如，流感病毒可引起流行性感冒，痢疾桿菌可引起細(xì)菌性痢疾等。這些微生物通過(guò)空氣、水、食物等途徑傳播，給人類健康帶來(lái)嚴(yán)重威脅。食品腐敗食品中的微生物在適宜條件下會(huì)迅速繁殖，導(dǎo)致食品腐敗變質(zhì)。這不僅造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，還可能引發(fā)食物中毒等食品安全問(wèn)題。常見(jiàn)的食品腐敗微生物包括霉菌、酵母菌和某些細(xì)菌等。有害方面：疾病傳播、食品腐敗等2024/3/2621通過(guò)控制微生物的生長(zhǎng)條件，可以將其應(yīng)用于食品發(fā)酵、污水處理、生物制藥等領(lǐng)域。例如，在食品工業(yè)中，可以利用有益微生物進(jìn)行酸奶、面包等食品的生產(chǎn)；在環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域，可以利用微生物處理污水和固體廢棄物。合理利用為了防止微生物對(duì)人類造成危害，需要采取一系列措施。例如，保持個(gè)人衛(wèi)生和環(huán)境衛(wèi)生，避免與患病者密切接觸；在食品加工和儲(chǔ)存過(guò)程中注意控制溫度、濕度等條件，防止有害微生物的繁殖；對(duì)于已經(jīng)受到微生物污染的食品或環(huán)境，需要及時(shí)進(jìn)行處理和消毒。避免危害如何合理利用和避免危害2024/3/262206實(shí)驗(yàn)操作與觀察技巧2024/3/262303無(wú)菌操作在接種過(guò)程中，要保持無(wú)菌操作，避免雜菌污染，影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。01培養(yǎng)基的選擇與制備根據(jù)實(shí)驗(yàn)需求選擇合適的培養(yǎng)基，如瓊脂培養(yǎng)基、肉湯培養(yǎng)基等，并遵循相應(yīng)的制備方法和比例。02接種技術(shù)掌握正確的接種方法，如劃線法、傾注法、涂布法等，確保微生物在培養(yǎng)基上均勻分布。培養(yǎng)基制備和接種技術(shù)2024/3/2624微生物觀察技巧掌握微生物在顯微鏡下的形態(tài)特征和運(yùn)動(dòng)方式，以便準(zhǔn)確識(shí)別不同類型的微生物。顯微鏡的使用方法熟悉顯微鏡的構(gòu)造和使用方法，包括調(diào)焦、換鏡、調(diào)節(jié)光源等。注意事項(xiàng)在使用顯微鏡時(shí)，要注意保護(hù)鏡頭，避免劃傷；同時(shí)，要遵循正確的操作順序，以免損壞儀器。顯微鏡使用方法和注意事項(xiàng)2024/3/2625123在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要及時(shí)、準(zhǔn)確地記錄觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，包括微生物的形態(tài)、數(shù)量、