人类对细菌和真菌的利用(生物教案)

人类对细菌和真菌的利用(生物教案)

第五单元 第五章 第二节 人类对细菌和真菌的利用

教学目标：

知识目标：举例说出发酵技术在食品制作中的应用；

了解食品腐败的原因；

细菌和真菌与人类防治疾病的关系。

细菌在环境保护中的作用。

能力目标：尝试制作甜酒、酸奶或泡菜等。

能够运用食品保存的一般方法保存食品

情感、态度和价值观目标：关注转基因技术在医药生产上的应用。

教学重点：

发酵技术在食品制作中的应用；

食品腐败的原因；

食品保存方法；

细菌和真菌与人类防治疾病的关系；

细菌在环境保护中的作用；

教学难点：

发酵技术在食品制作中的应用；

食品腐败的原因；

食品保存方法；

细菌和真菌与人类防治疾病的关系；

教学方法：

讲述法、讨论法；

教学准备：

多媒体课件、相关录像资料；

课时安排：

1课时；

教学过程：

【复习上堂课内容】

师：细菌和真菌在自然界中有哪些作用呢？

生：参与物质循环、引起动植物和人患病、与动植物共生。

师：1，细菌和真菌是如何参与物质循环的？

2，举几个典型的有细菌和真菌引起的动植物和人患病的例子。

3，举例说明细菌和真菌是如何与动植物共生的。

抽学生回答，记入平时成绩。

【新课讲授】

一 细菌、真菌与食品的制作

师：细菌和真菌在自然界中有许多的作用，有的对我们人类有益，有的对人类不利。今天这堂课，我们就来学习人类是如何利用细菌和真菌为自身服务的。

师：首先，我们能够利用细菌和真菌制作各种各样的食品。

请同学们自行阅读书P71—72，列出下表

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附：

（一）酒曲：

纵观世界各国用谷物原料酿酒的历史，可发现有两大类，一类是以谷物发芽的方式，利用谷物发芽时产生的酶将原料本身糖化成糖份，再用酵母菌将糖份转变成酒精；另一类是用发霉的谷物，制成酒曲，用酒曲中所含的酶制剂将谷物原料糖化发酵成酒。从有文字记载以来，中国的酒绝大多数是用酒曲酿造的，而且中国的酒曲法酿酒对于周边国家，如日本、越南和泰国等都有较大的影响。

（二）酵母菌在有氧时和无氧时对葡萄糖分解的反应

（三）制作酸奶

在发酵制品中，酸奶是一种最为流行的产品。酸奶的种类很多，按照脂肪的含量高低，可以分为全脂酸奶(脂肪含量大于3%)、半脱脂酸奶(脂肪含量为1%～3%)和脱脂酸奶(脂肪含量小于1%)；按其凝乳状态，又可分为凝固型酸奶和搅拌型酸奶；按照风味又可分为普通酸奶、果味酸奶、果料酸奶等。凝固型酸奶的生产工艺流程如下：

新鲜的全脂或脱脂乳和甜味剂混合→过滤→均质→热处理→冷却→接种→灌装→发酵→冷藏

家庭制作酸奶时主要步骤是：新鲜的全脂或脱脂乳和糖混合→热处理(煮沸)→冷却(42～43 ℃)→接种(加入一些购买的酸奶)→发酵(放在室内温暖的地方数小时，如夏季可放在室温下，冬季可放在取暖设备附近)→冷藏或食用

二 归纳 制作甜酒 的过程

学生讨论，总结

三 细菌、真菌与食品保存

师：食品为什么容易腐烂呢？

学生回答。

师：针对食品腐烂的原因，请同学们思考，如何才能让食品不腐烂？

学生讨论、回答。

师：也就是要做好食品的防腐处理，把食品内的细菌和真菌杀死或抑制它们的生长和繁殖。 附：P73观察与思考答案：

1．图中有七种保存食物的方法。

2．①蘑菇──脱水法；腊肉类熟食──晒制与烟熏法；果脯──渗透保存法，用糖溶液除去鲜果中的水分；咸鱼──腌制法，用盐溶液除去鲜鱼中的水分。这些方法都是依据除去水分防止细菌和真菌生长的原理。

②袋装牛奶、盒装牛奶、肉肠──巴斯德消毒法，依据高温灭菌的原理。

③袋装肉肠──真空包装法，依据破坏需氧菌类生存环境的原理。

④肉类罐头──罐藏法，依据高温消毒和防止与细菌和真菌接触的原理。

3．还可以采用其他方法：冷藏法、冷冻法(依据低温可以抑菌的原理)；使用防腐剂，如用二氧化硫等杀灭细菌；使用射线，如用紫外线、X、γ射线等杀灭细菌等。

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师：介绍最近的保鲜膜致癌问题。

四 细菌、真菌与疾病防治

（一）抗生素

师：有些真菌能够产生可以杀死某些致病细菌的物质，即抗生素。

师：人类治疗细菌性感染的第一个武器——青霉素

青霉素是一种高效、低毒、临床应用广泛的重要抗生素。它的研制成功大大增强了人类抵抗细菌性感染的能力，带动了抗生素家族的诞生。

２０世纪４０年代以前，人类一直未能掌握一种能高效治疗细菌性感染且副作用小的药物。当时若某人患了肺结核，那么就意味着此人不久就会离开人世。为了改变这种局面，科研人员进行了长期探索，然而在这方面所取得的突破性进展却源自一个意外发现。

在１９２８年夏季的一天，英国微生物学家弗莱明发现，一个与空气意外接触过的金黄色葡萄球菌培养皿中长出了一团青绿色霉菌。在用显微镜观察这只培养皿时弗莱明发现，霉菌周围的葡萄球菌菌落已被溶解。这意味着霉菌的某种分泌物能抑制葡萄球菌。此后的鉴定表明，上述霉菌为点青霉菌，因此弗莱明将其分泌的抑菌物质称为青霉素。然而遗憾的是弗莱明一直未能找到提取高纯度青霉素的方法，于是他将点青霉菌菌株一代代地培养，并于１９３９年将菌种提供给准备系统研究青霉素的英国病理学家弗洛里和生物化学家钱恩。

通过一段时间的紧张实验，弗洛里、钱恩终于用冷冻干燥法提取了青霉素晶体。之后，弗洛里在一种甜瓜上发现了可供大量提取青霉素的霉菌，并用玉米粉调制出了相应的培养液。１９４１年开始的临床实验证实了青霉素对链球菌、白喉杆菌等多种细菌感染的疗效。青霉素之所以能既杀死病菌，又不损害人体细胞，原因在于青霉素所含的青霉烷能使病菌细胞壁的合成发生障碍，导致病菌溶解死亡，而人和动物的细胞则没有细胞壁。但是青霉素会使个别人发生过敏反应，所以在应用前必须做皮试。在这些研究成果的推动下，美国制药企业于１９４２年开始对青霉素进行大批量生产。

这些青霉素在世界反法西斯战争中挽救了大

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量美英盟军的伤病员。１９４５年，弗莱明、弗洛里和钱恩因“发现青霉素及其临床效用”而共同荣获了诺贝尔生理学或医学奖。从印度到南北美洲的各国政府和学术机构纷纷公开授予弗莱明各种荣誉称号。然而，弗莱明始终是个谦虚的人。1955年 3月他死于心脏病前不久曾说过：“我所到过的每一个地方，人们都热切地对我表示感谢，说我挽救了他们的生命。我实在不懂得为什么他们要这样做。大自然创造了青霉素，我只不过是发觉了它的存在。” 青霉素的出现开创了用抗生素治疗疾病的新纪元。通过数十年的完善，青霉素针剂和口服青霉素已能分别治疗肺炎、肺结核、脑膜炎、心内膜炎、白喉、炭疽等病。继青霉素之后，链霉素、氯霉素、土霉素、四环素等抗生素不断产生，增强了人类治疗传染性疾病的能力。但与此同时，部分病菌的抗药性也在逐渐增强。为了解决这一问题，科研人员目前正在开发药效更强的抗生素，探索如何阻止病菌获得抵抗基因，并以植物为原料开发抗菌类药物。 师：滥用抗生素的问题：

一则笑话：

公元前2000年时，人们说：来，吃这个根吧！

到了公元1000年，祈祷的人说：吃那个根是不信上帝的人；

1850年，人们说：祈祷的人是迷信的人，来，还是喝了这碗汤药吧！

1920年，那碗汤药是蛇油，来，快把这片药给吃了吧！

1945年，那片药没有效果，来吃青霉素吧！

1955年，哎呀，细菌突变了，改吃四环素吧！

1960年至1999年的人们说：来，改吃更强力的抗生素吧！

2000年的人说：细菌胜利了，还是来吃这个根吧

我国每年有20万人死于药品不良反应，其中40％死于抗菌药物滥用。每年约有3万名

儿童因不恰当使用耳毒性药物而造成耳聋，其中95％以上是使用了氨基糖苷类抗菌药物。

继2000年国家规定精神类、大输液类、粉针剂类药品必须凭处方购买后，2004年7月

1日起又规定未列入非处方药的抗生素也要凭处方购买。然而，抗生素滥用的现状并未能从根本上得到遏制。

据介绍，世界卫生组织推荐的抗生素医院使用率为30％，在美英等发达国家医院的使用率只有22％－25％。卫生部要求抗生素的使用应控制在50％以内，可是，近五年在我国医院中抗生素的使用率均保持在67％～82％之间，抗生素类药物的费用占全部药费的40％左右。在使用抗生素的人群中，有1/3以上的人根本不需要用抗生素，大约有50％以上并没有起到作用，反到对有的脏器造成不良影响。

滥用抗生素的危险最主要是促进细菌耐药性的增强。数据表明，有越来越多的细菌耐药，且耐药力在不断提高。20世纪五六十年代青霉素一次剂量只是2万～3万单位，现在需用几十万、几百万单位。葡萄球菌、肠道革兰氏阳性杆菌、结核杆菌、痢疾杆菌之所以长久的肆虐人类，就是其耐药性不断增强的结果。由于细菌的进化永远不会停止，因而对任何抗生素都会有产生耐药性的可能。河南省食品药品监督管理局局长李松武在一次新闻发布会上，以环丙沙星为例，介绍这种上世纪90年代刚刚上市的药品，在投入使用短短十几年的时间里，我国患者的耐药性已经高达60％，而在西方发达国家则只有1％。抗菌药物的滥用正让我们付出巨大的代价，药品不良反应、药源性疾病大量增加，越来越多的细菌对抗药品的能量不断增大，例如幽门螺旋杆菌，对喹诺酮类药品的耐药性，已经升至82％。“细菌越来越耐药，抗生素越来越失效”成了经济较发达地区的普遍问题。据陈重华委员介绍，上海已经成为我国细菌耐药性最为严重的地区之一，一些药品的有效率在上海地区已经跌到了20％，问题还在于耐药菌是可以在不同地区、国家间的人群之间传播的。随着医疗条件的不断改善，新的抗菌药物不断涌现。抗生素的大剂量普遍使用，以及禽畜饲料添加剂中大量使用抗生素，

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使食品、奶制品、饮料等也富含抗生素，从而逐步形成了一个越来越大的对抗生素产生耐药性的群体。这导致临床上出现应用高级抗生素———耐药性更强———再用更高级的抗生素的恶性循环。

（二）利用细菌生产药品

师：为什么人类偏爱利用细菌生产药品？

学生讨论、回答。

参考答案：细菌个体小、繁殖快等。

五 细菌与环境保护

教师简要介绍。

六 课后练习

1．酵母菌细胞内含有大量的酶，它们可以把淀粉分解为葡萄糖，还可以把葡萄糖转化为酒精并产生二氧化碳。在酿酒的过程中，酵母菌使果汁或粮食发酵，产生酒精。制作面包时，酵母菌产生的二氧化碳会在面团中造成许多小孔，使面包发大和松软，而面团中所含的酒精，则在蒸烤过程中挥发掉了。

2．常用的抗生素主要杀灭或抑制的细菌有葡萄球菌、肺炎球菌、链球菌、幽门螺杆菌、大肠杆菌等。长期使用或滥用抗生素药物会对人体产生许多副作用。例如，细菌会产生抗药性、人体会产生过敏反应及二重感染等。抗药性的产生是因为病菌与抗菌类药物长期反复接触，使菌类的遗传物质产生变异而引起的。许多抗生素类药物，如最常见的青霉素、链霉素等都可能引起过敏性反应，严重的甚至休克或造成过敏体态。二重感染是因为长期使用抗生素，虽然一些敏感细菌被抑制，但非敏感细菌却会乘机而入，导致人体二重感染。由于抗生素有以上副作用，因此在使用过程中应严格控制，不可滥用。应遵照医嘱，根据病人的病因、病情安排抗生素类药物的种类、剂量及用药时间。只有合理用药，才能够达到治疗疾病的目的。

七 下课

板书设计：

第五章 第二节 人类对细菌和真菌的利用

一 利用细菌、真菌制作食品

二 甜酒的制作步骤

三 细菌、真菌与食品的保存

防腐：把食品内的细菌和真菌杀死或抑制它们的生长和繁殖。

四 细菌、真菌与疾病防治

1. 抗生素：某些真菌产生的，可以杀死某些致病细菌的物质。

2. 利用细菌生产药品

五 细菌与环境保护

教学后记：