师:上一节课我们探究了馒头发霉的条件,知道馒头在温暖、潮湿、有空气的情况下更容易发霉,而在寒冷、干燥、真空条件下不容易发霉。依据物品发霉的条件,人们想出了一些防止物品发霉的方法。那微生物对于人们来说是不是只有坏处没有好处呢?今天这节课我们就来探讨一下微生物的功与过。实际上,微生物对人类既有功也有过。观察这四幅图片,说一说微生物对人类的功与过分别体现在哪里?
生:制作馒头和面包离不开微生物,生产调味品也离不开微生物,这是微生物的功。微生物会导致食物变质,导致人们感冒,这是微生物的过。
师:没错,其实不仅仅制作馒头和面包、生产调味品离不开微生物,在食品工业中还有很多地方离不开微生物。再观察这一组图片,初步了解苹果在自然界中是如何腐烂的,腐烂之后的苹果又有哪些作用?
生:长在枝头的苹果成熟后,如果没有采摘,就会在微生物的作用下变质腐烂。最后微生物彻底分解苹果,苹果就变成了腐殖质,成为植物生长所需要的肥料。
师:非常好,不仅是苹果,还有其他许多植物,和苹果一样,在微生物的作用下腐烂,变成腐殖质,最后成为植物生长的肥料。所以,人们利用微生物的分解能力进行污水和垃圾的处理。同学们,虽然微生物有过,但是如果我们的世界没有微生物,你能想一想世界会怎样吗?
生:没有微生物,垃圾得不到分解,会堆集成山。没有微生物,土壤肥力得不到增加,植物难以存活生长。没有微生物,动物消化道中的食物得不到分解,难以生存。没有微生物,人类没有食物,缺少某些药品。
师:很棒,其实微生物对人类的作用还体现在医药方面。英国细菌学家弗莱明首先发现青霉素能杀灭一些细菌,之后人们又利用其他微生物生产出多种治疗细菌性疾病的抗生素。我们通过一个视频来看看弗莱明是怎么发现青霉素的吧。
(播放视频后)
师:1928 年 8 月,英国细菌学家弗莱明准备离开实验室去享受难得的假期,但他不仅忘了关窗,还把几十个葡萄球菌培养皿忘在了桌上。当他回到实验室后,发现窗外飘来的青霉菌不偏不倚地掉在了其中一个培养皿上。更出乎他意料的是,青霉菌附近的葡萄球菌全部消失了。研究之后,弗莱明发现葡萄球菌是被青霉菌分泌出的神秘物质给杀死了,他将这种神秘物质命名为青霉素,但或许他自己并没有意识到,人类在这一天找到了对抗感染与瘟疫的杀手锏。二战爆发后,牛津大学威廉邓恩学院的一支科研团队开始了纯化和量产青霉素的工程。1940 年 5 月 25 日,敦刻尔克大撤退的同一天,这支团队在小白鼠身上完成了青霉素的生物对照实验。但单靠学院微薄的资金和设备,根本不足以量产青霉素。于是他们带着青霉素前往农业和工业更加发达的美国。1941 年 12 月 7 日,日本偷袭珍珠港,将美国拉进了二战的熊熊战火中。美国政府招募了 17 家公司,建起了 22 家青霉素工厂,以保证前线的野战医院和士兵的急救包里有充足的青霉素供应。在青霉素的守护之下,成千上万的伤病得以活着走下战场。战争结束之后,青霉素继续作为人类对抗微生物的最有力武器,拯救了无数生命。青霉素可以用青霉菌提取获得。实验发现青霉素能抑制多种细菌和病毒,是细菌和病毒的克星。为此,弗莱明获得了 1945 年的诺贝尔生理学和医学奖。青霉素的应用开启了用抗生素药物治疗疾病的新纪元,大大增强了人们抵抗细菌性感染的能力,拯救了很多人宝贵的生命,人类的平均寿命也因此延长了 15 年左右。如今抗生素药物越来越多,我们可要注意防止过量使用抗生素,以免人体产生耐药性和损伤人体的器官。同学们,使用抗生素是微生物造福人类的典型例子,是微生物有功的事例。相似的例子还有很多,你能列举一下吗?
