精品教案--微生物与环境保护.doc

绍兴市中等专业学校教案 班级 13生物 课程 微生物学 日期 12.18 课题 微生物与环境保护 课时 2 教具 多媒体演示 授课教材 微生物学基础 廖湘萍主编 授课 教师 丁华娟 教学目的 与 教学要求 通过本章的教学，使学生掌握微生物的与环境的相互关系，以及微生物作为分解者在生态系统中所起的作用。 教学重点 与 教学难点 1.微生物主要作为分解者，而在生态系统的能量流动、物质循环和信息传递中发挥重要作用。 2. 微生物在污染环境的修复和三废处理中起重要作用 授课类型 主要以讲授为主，应用多媒体课件进行形象生动的课堂教学。 教学关键 微生物主要作为分解者，而在生态系统的能量流动、物质循环和信息传递中发挥重要作用。 教学方法 主要以讲授为主，应用多媒体课件进行形象生动的课堂教学。 作业布置 查阅相关资料，说明微生物在三废处理中所起的重要作用 课后附记 1.微生物生态的核心问题是微生物与环境的相互关系，不同生态环境中微生物的组成和生态功能不同。 2.微生物主要作为分解者，而在生态系统的能量流动、物质循环和信息传递中发挥重要作用。 3.存在于土壤、水体、动植物体和人体等生境的微生物群落是环境条件选择和生物适应、进化的结果，也在各自的生境中发挥着独特的生态功能。 4. 极端环境微生物具有特定的生态分布，特有的适应机制和特别的资源潜力。 5.微生物在污染环境的修复和三废处理中起重要作用，进一步提高微生物的降解活性是面临的主要课题。 第四节 微生物与环境保护 环境保护涉及范围很广，主要是消除污染和保护生态环境，微生物在这二个方面都有重要作用。 一、 微生物对污染物的降解与转化 1、 生物降解(biodegradation)是微生物(也包括其他生物)对物质(特别是环境污染物)的分解作用。生物降解和传统的分解在本质上是一样的，但又有分解作用所没有的新的特征(如共代谢，降解质粒等)，因此可视为分解作用的扩展和延伸。生物降解是生态系统物质循环过程中的重要一环。研究难降解污染物的降解是当前生物降解的主要课题。 2、 污染物的生物降解反应和其他生物反应本质上都是酶促反应，降解过程中大部分降解酶是由染色体编码的，但其中有些酶，特别是降解难降解化合物的酶类是由质粒控制的，这类质粒被称为降解性质粒(catabolic plasmids)。细菌中的降解性质粒和分离的细菌所处环境污染程度密切相关，从污染地分离到的细菌50%以上含有降解性质粒，与从清洁区分离的细菌质粒相比，不但数量多，其分子也大(信息量大)，被广泛深入研究的质粒列于表11-4。 3、 发生在自然界的有机物的氧化分解过程也见于污染物的降解，主要包括氧化反应、还原反应、 水解反应和聚合反应。化学结构是决定化合物生物降解性的主要因素，一般一种有机物其结构与自然物质越相似，就越易降解，结构差别越大，就越难降解。具有不常见取代基和化学结构使部分化学农药难于生物降解而残留。塑料薄膜因分子体积过大而抗降解，造成白色污染。 评价化合物的降解性有两种基本的试验方法，微生物学方法和环境学方法。前者通常使用纯培养在最适条件下研究化合物的降解，然而其条件是自然环境所没有的，因此其结果不能直接预测它们在环境中的实际行为，降解性通常被高估，但对进行生物处理仍有重要参考价值。环境学方法着眼于化学物在受污染水体和土壤中的降解性，通常使用取自污染区域或废水处理厂的混合微生物源或模拟自然条件培养于实验室的混合微生物培养物来进行实验研究，对所得结果的评价更接近于野外的实际情况。 走出化学农药污染的“围城” 瑞士化学家默勒(Poul Muller)1939年发明DDT(二氯二苯三氯乙烷)并用作杀虫剂，从而开创了以DDT为代表的有机氯农药新时代。在第二次世界大战期间及以后DDT被广泛用于防治疟疾、脑炎、斑疹伤寒等传染病，挽救了数百万人的生命，印度在1952年疟疾的发病率达7500万病例，使用皿r控制后，到1964年减少到10万。DDT把人类从传染病的“围城”中解救出来，由此默勒获得1948年度的诺贝尔奖。此后DDT被广泛使用，据估算全世界使用了500万吨。成功中蕴含着风险，DDT具有脂溶性、致癌性和难于被降解的特点，DDT对益虫的杀害以及沿食物链富集造成不良的生态效应，鱼类、蛙类、鸟类及其他高营养级生物繁殖能力下降以至灭绝，对人类健康也构成严重威胁。美国从1973年起，我国从1983年起禁用DDT、，其他有机氯农药也相继退出历史舞台。但残存有机氯农药仍像幽灵一样在生态环境中徘徊，而且其他化学农药污染(以有机磷农药为主)的 “围