学习导引
重点和难点
本节的学习重点是细菌的主要特征和营养方式;难点是理解巴斯德实验设计的巧妙之处。
细菌的形态和结构
细菌都是由单一细胞构成的。也就是说，一个细菌个体就是一个细胞。所以，细菌的个体十分微小，大约10亿个细菌堆积起来，才相当于一颗小米粒的大小。测量细菌的大小，需要用微米作单位，1 000微米等于1毫米。大部分细菌长度为0.2～50微米，宽度为0.1～1微米。用光学显微镜放大到1 000倍以上才能看清细菌的形态，只有用电子显微镜才能观察到细菌的结构。细菌的结构和动植物细胞相比，虽然有相同点，但细菌特有的结构是非常明显的。例如，细菌不具有成形的细胞核，所以细菌也称为“原核生物”。细菌内部的结构和动植物细胞相比较为简单，没有线粒体和叶绿体等结构，个体也比动植物细胞小。另外，有些细菌还具有荚膜、鞭毛等结构。
细菌的营养方式
细菌的种类繁多，营养方式也是多样的。大多数细菌能利用现成的有机物生活，但是也有些细菌可以利用环境中存在的水和二氧化碳自己合成有机物。前者称为异养，是生态系统中分解者的主力;后者称为自养，属于生态系统中的生产者。
细菌的生殖
细菌是靠分裂的方式进行生殖的。细菌的生殖速度非常快，在营养充足温度适宜的条件下，一般20～30分就能分裂一次。
知识闯关
1.某海关在进口食品中，检疫出一种病原微生物，这种病原微生物为单细胞，具有细胞壁，细胞内没有成形的细胞核，你认为这种生物最有可能属于：
A.病毒; B.细菌; C.真菌 ;D.霉菌。答〔 〕
2.细菌是一类体积微小、结构简单的单细胞生物。观察细菌的形态常借助于：
A.放大镜; B.低倍显微镜; C.高倍显微镜; D.肉眼。答〔 〕
3.关于芽孢的叙述，正确的是：
A.是细菌的一种休眠形式; B.对不良环境的抵抗力较差;
C.是在细菌发育的初期形成的; D.是一种生殖细胞。答〔 〕
4.假设有一个细菌长5微米，需要多少个这样的细菌头尾相连，才等于1毫米?(1毫米=1 000微米)
5.下图是许多不同形态的细菌。请按照杆状、球状和螺旋状，将它们相应的号码填在下面的横线上：
杆菌： ;球菌： ;螺旋菌： 。
6.右图是一个典型的细菌结构模式图，其中：
①是 ;②是 ;
③是 ;④是 ;
⑤是 ;⑥是 。
7.判断下列说法是否正确，正确的画“√”，错误的画“×”。
(1)细菌与藻类植物一样，它们的营养方式都属于自养。( )
(2)细菌没有真正的细胞核，但有DNA。 ( )
(3)细菌不属于植物也不属于动物。 ( )
(4)所有的细菌都具有鞭毛。 ( )
8.请比较细菌和植物细胞的结构特点，并把两者的区别填在下表内。根据细菌的结构特点，说明细菌是怎样生活的，它们在生态系统中的作用是什么。
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细菌细胞 |
植物细胞 |
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基本 |
细胞壁 |
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细胞膜 |
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细胞核 |
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细胞质 |
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特有 |
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参考答案
1.B 2.C 3.A
4.200个
5.杆菌：(2)、(3)、(6)、(8)、(9)、(14)、(16);球菌：(1)、(5)、(11)、(12)、(13);螺旋菌：(4)、(7)、(10)、(15)
6. ①鞭毛;②细胞质;③DNA;④细胞膜;⑤细胞壁;⑥荚膜
7.(1)×(2)√(3)√(4)×
8.
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细菌细胞 |
植物细胞 |
|
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基本 |
细胞壁 |
有 |
有 |
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细胞膜 |
有 |
有 |
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细胞核 |
无成形的细胞核 |
有 |
|
|
细胞质 |
有 |
有 |
|
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特有 |
荚膜、鞭毛 |
液泡、叶绿体 |
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探究乐园
假设一个细菌每隔20分就进行一次分裂，而子细胞都存活并以相同的速率增殖。下面的表格显示了在5小时内，每隔1小时统计的细菌数。
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时间 |
细菌数 |
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开始时 |
1 |
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1小时后 |
8 |
|
2小时后 |
64 |
|
5小时后 |
32 768 |
(1)请用表中的数据做一个曲线图：横坐标为时间，纵坐标为细菌数量。
(2)用所制作的曲线图解释，为什么细菌的增殖速率如此之快?
细菌细胞植物细胞基本结构细胞壁有有细胞膜有有细胞核有细胞质有有特有结构由于细菌的结构比较简单，细胞内没有叶绿体，所以大多数细菌只能利用现成的有机物生活，这种营养方式称为异养。细菌在生态系统中能够将有机物分解成简单的无机物，所以称其为分解者。
参考答案
(1)
(2)细菌的增殖是靠一分为二的分裂方式，也就是一个细菌分裂成两个，两个细菌分裂成四个，四个分裂成八个……这样，随时间的延长，细菌的数量就会呈指数(2n)增长。在环境条件允许的情况下，细菌的增殖速率是非常快的。
课堂延伸
怎样设计实验证明细菌和真菌对植物的残枝败叶有分解作用?
某生物小组的同学，为了验证细菌和真菌对植物的残枝败叶有分解作用，提出了三种实验方案。三种实验方案的共同特点是：将同一种树的落叶分成甲乙两组。实验过程中都滴加蒸馏水，使树叶保持湿润。
方案1：将甲组放在无菌条件下，乙组放在自然条件下(暴露在空气中)。
方案2：将甲组灭菌后放在无菌条件下，乙组放在自然条件下。
方案3：将甲乙两组都进行灭菌处理，甲组放在无菌条件下，乙组接种细菌和真菌后放在无菌条件下。
请分析：
(1)这个实验的变量是什么?为什么两组要用相同的树叶，并保持树叶的湿润?
(2)请找出三个实验设计中的实验组和对照组各是哪个，并分析哪个方案更加严密，更能说明问题?
参考答案
(1)细菌和真菌因为这个实验方案是验证细菌和真菌对植物遗体的分解作用，所以在设置对照实验时，要控制其他可能影响实验结果的条件。即除了有无细菌和真菌外，其他条件都应当相同，因此要用相同的树叶。保持树叶湿润是因为细菌和真菌容易在湿润的环境中生长和繁殖。(2)三个方案中，甲组都是对照组，乙组都是实验组。方案3更能说明问题。因为实验前实验组与对照组所处的条件完全相同;在实验中，除了单一变量(接种与不接种)外，对照组与实验组又处于相同的条件下。可见，只有方案3的设计排除了除变量外其他所有因素的干扰。所以，与前两个设计相比，方案3更加严密，更能说明问题。
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