課程思政案例-微生物學(xué)-細菌的特殊結(jié)構(gòu)-芽孢

1、第 頁微生物學(xué)細菌的特殊結(jié)構(gòu)-芽孢細菌的結(jié)構(gòu)分為基本結(jié)構(gòu)和特殊結(jié)構(gòu)，特殊結(jié)構(gòu)包括糖被、芽孢、鞭毛、菌毛等，其中芽孢是某些細菌在其生長發(fā)育后期,可在細胞內(nèi)形成壁厚、質(zhì)濃、折光性強并抗不良環(huán)境條件的休眠體。它是生命世界中抗逆性最強的一種構(gòu)造，在抗熱、抗化學(xué)藥物和抗輻射等方面表現(xiàn)十分突出。芽孢的特點是休眠體、不具有繁殖能力。其休眠能力十分驚人，文獻記載有的芽孢能夠休眠數(shù)百至數(shù)千年。在此引入“永生細菌”：據(jù)英國每日郵報報道，俄羅斯一位富有爭議的科學(xué)家對自己身體注射了350萬年前“永生”細菌，現(xiàn)在他變得更強壯，且注射之后兩年從未生病。通過學(xué)生分組討論，該報道是否真實？是否有科學(xué)依據(jù)？引導(dǎo)學(xué)生要根據(jù)所學(xué)的

2、知識具有科學(xué)思辨、客觀理性的判斷能力，要勇于質(zhì)疑、不盲目、不盲從。因為這里提到的永生細菌實際就是一種芽孢細菌，它是在2009年，布羅契可夫在西伯利亞的永凍土中發(fā)現(xiàn)的，名為BacillusF。一、教學(xué)目標（一）課程教學(xué)目標學(xué)習(xí)芽孢的概念、特點、結(jié)構(gòu)及其形成過程，了解細菌的其他休眠構(gòu)造，重點掌握芽孢的概念、特點與結(jié)構(gòu)。（二）思政育人目標設(shè)計思路在講述芽孢的特點是休眠體、不具有繁殖能力時引入“永生細菌”。據(jù)英國每日郵報報道，俄羅斯一位富有爭議的科學(xué)家對自己身體注射了350萬年前“永生”細菌，現(xiàn)在他變得更強壯，且注射之后兩年從未生病。通過學(xué)生分組討論，該報道是否真實？是否有科學(xué)依據(jù)？引導(dǎo)學(xué)生要根據(jù)所學(xué)

3、的知識具有科學(xué)思辨、客觀理性的判斷能力，要勇于質(zhì)疑、不盲目、不盲從。思政育人目標通過該知識點的學(xué)習(xí)，引導(dǎo)學(xué)生要根據(jù)所學(xué)的知識，對社會上的一些現(xiàn)象和做法（包括科學(xué)家）具有科學(xué)思辨、客觀理性的判斷能力，要勇于質(zhì)疑、不盲目、不盲從。育人主題科學(xué)思辨、客觀理性。二、教學(xué)實施過程（對教學(xué)過程實施進行概括描述，包括教學(xué)理念，課程思政融入的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及教學(xué)創(chuàng)新等，字數(shù)1500字左右。）這節(jié)課將從芽孢的概念、特點、結(jié)構(gòu)、形成過程及細菌的其他休眠結(jié)構(gòu)來學(xué)習(xí)。首先介紹芽孢的概念，通過概念解析它的特點，在講到芽孢的特點之一是休眠體的時候，引入曾經(jīng)轟動一時的“永生細菌”，其休眠能力十分驚人，文獻記載有的芽孢能

4、夠休眠數(shù)百至數(shù)千年。這里提到的永生細菌實際就是一種芽孢細菌，它是在2009年，布羅契可夫在西伯利亞的永凍土中發(fā)現(xiàn)的，名為Bacillus。莫斯科國立大學(xué)凍土地貌學(xué)系主任阿納托納布朗科夫稱，他兩年前注射了來自西伯利亞永久凍土地帶的遠古細菌之后，從未生過病。這種細菌叫做芽孢桿菌F，過去幾百萬年里在西伯利亞永久凍土地帶處于休眠狀態(tài)。他還指出，芽抱桿菌F能夠微量存在于水流之中，伴隨著永久凍土地帶逐漸融化，他猜測這些細菌將進入該環(huán)境之中，進入水流，因此生活在當?shù)氐难艓焯厝碎L期以來身體受益于這種水，數(shù)據(jù)顯示他們的壽命比其他民族更長。這種遠古細菌可能對生育能力具有特殊功效，當對年齡較大雌鼠注射之后，原本停止

5、生育的雌鼠又恢復(fù)了生育能力。雅庫茨克市流行病學(xué)家維克多車恩雅維斯基博士稱，這種細菌能夠持續(xù)釋放生物活性成分，從而激活實驗動物雖然這種細菌有望成為人類未來實現(xiàn)長生不老的秘訣，但其具體的運行機制并不為人所知，人類在追求長生的路上還有很遠。路漫漫其修遠兮，我們也將一直求索。的免疫狀態(tài)，因此我們在實驗中看到“老鼠奶奶”不僅開始跳舞，還能夠繁殖后代。如果這種遠古細菌應(yīng)用于人體，將顯著提高人體健康，或許未來能夠研制一種“長生不老藥”。通過研討式教學(xué)方式，同學(xué)們分組討論如果有這種永生細菌，你是否敢于服用或者注射到自己體內(nèi)？這種做法是否有科學(xué)依據(jù)？芽孢的第二個特點是條件適宜時，芽孢可重新萌發(fā)形成新的營養(yǎng)細胞。

6、因此它不是一個繁殖結(jié)構(gòu)；第三個特點是芽孢是整個生物界中抗逆性最強的生命體，在抗熱，抗化學(xué)藥物和抗輻射等方面，十分突出。肉毒梭菌（Clostridiumbotulinum）的芽胞在沸水中要經(jīng)過5至9.5h才被殺死；巨大芽胞桿菌（Bacillusmegaterium）芽胞的抗輻射能力比E.coli細胞要強36倍。提出問題：微生物芽孢如此耐熱？有兩種說法：一個是滲透調(diào)節(jié)皮層膨脹學(xué)說；另一個說法是DPA-Ca的蜇合作用。再提出問題：細菌這么小，我們?nèi)绾文軌蚩吹郊毦毎械难挎吣?？可以采用兩種方法觀察到，一是利用相差顯微鏡，二是通過芽孢染色在光學(xué)顯微鏡下觀察。芽孢的結(jié)構(gòu)是怎樣的呢？又是如何形成的？它的結(jié)

7、構(gòu)包括：孢外壁、芽孢衣、皮層、核心（芽孢壁、芽孢膜、芽孢質(zhì)和芽孢核區(qū)）。芽孢的形成過程為：（1）束狀染色質(zhì)形成；（2）細胞膜內(nèi)陷，細胞發(fā)生不對稱分裂，其中小體積部分即為前芽抱（forespore）；（3）前芽抱的雙層隔壁形成，這時抗輻射性提高；（4）在上述兩層隔壁間充填芽孢肽聚糖，合成DPA，累積鈣離子，開始形成皮層折光率增高；（5）芽抱衣合成結(jié)束；（6）皮層合成完成，芽抱成熟，抗熱性出現(xiàn)；（7）芽抱囊裂解，芽抱游離。最后總結(jié)細菌的芽抱與營養(yǎng)細胞的差異，介紹除芽抱質(zhì)外的休眠構(gòu)造。課后一道思考題：芽抱的特點及耐熱機理。三、教學(xué)效果（一）案例開展的意義和價值通過對細菌特殊結(jié)構(gòu)-芽孢的學(xué)習(xí)，重點掌握

8、芽孢的特點，特點之一是休眠體。在此引入思政元素“科學(xué)思辨、客觀理性”，通過一則網(wǎng)絡(luò)新聞提到“永生細菌”的報道，其實所謂的永生細菌就是細菌的芽孢結(jié)構(gòu)，但是新聞中卻將細菌永生引申到人類服用該細菌后也可以永生的謬論，因此教師可以通過讓學(xué)生運用所學(xué)的知識對該新聞進行“找茬”，在訓(xùn)練學(xué)生理性思考能力的同時，鼓勵學(xué)生勇于質(zhì)疑、不盲目、不盲從。（二）主要成效和特色（可將學(xué)生、同行的感悟、反饋、評價等作為附件）通過對細菌特殊結(jié)構(gòu)-芽孢的學(xué)習(xí)，重點掌握芽孢的特點，特點之一是休眠體。再次引入思政元素“科學(xué)思辨、客觀理性”，通過對曾經(jīng)名噪一時的“永生細菌”現(xiàn)象的討論，引導(dǎo)同學(xué)們對各種現(xiàn)象要有科學(xué)的判斷，要勇于質(zhì)疑、

9、不盲目、不盲從。同時結(jié)合分組討論，培養(yǎng)大家的團隊合作精神，積極參與討論，敢于發(fā)言，提高自己的表達能力。四、案例反思（簡要評析案例教學(xué)中存在的問題及改進思路、注意事項等，字數(shù)500字左右。）微生物學(xué)與人們的生活結(jié)合緊密，從醫(yī)療、食品、工農(nóng)業(yè)、環(huán)境保護等各領(lǐng)域都有非常廣泛的應(yīng)用。比較容易引入思政元素，但是通過此次課程建設(shè)和執(zhí)行，發(fā)現(xiàn)容易引入和恰當引入不同，和潤物細無聲的引入差異更大。不能生搬硬套，為了思政而思政，就會產(chǎn)生讓聽者覺得太生硬。由于生物學(xué)科的課程思政尚屬新生事物，如何有效挖掘本學(xué)科的思政元素是開展課程思政的基礎(chǔ)。在授課過程中，教師能夠通過案例、故事等教育學(xué)生認真、細心、善于思考、尊重科學(xué)等，但是在總結(jié)思政元素的時候總感覺高度不夠，或者不能準確地高度概括。芽孢這個知識點的講授，通過“永生細菌”的介紹及分組對俄羅斯科學(xué)家的做法的討論，能夠起到思政育人的目的，但是在討論過程中不是所有的同學(xué)都積極參與發(fā)言，在一定程度上沒有起到該設(shè)計的預(yù)期效果。今后要設(shè)計一些分組討論打分