《第二节疾病治疗中的生物科学》集体备课教案设计

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科学探究：通过小组讨论自行对实验“细菌耐药性是先天还是后天”实验的设计，逐步养成层层深入科学探究的习惯。

社会责任：感悟细菌学家亚历山大.弗莱明等对科学探究的执着信念和求真务实的科学态度和养成合理利用抗生素的习惯。

2 学情分析

由于学生在必修二中学过性状与基因的关系、生物与环境的关系、自然选择等内容，对于细菌耐药性形成原因的分析就不是很难。由于本节内容与学生的现实生活贴近，且高中生已经具备一定的自学和概括能力，学生掌握起来不难，只是对于哪些行为属于滥用抗生素这一点还把握不清。

3教学重点、难点

重点：抗生素的合理利用

难点：滥用抗生素的行为

4教学过程

在日常生活中，抗生素的使用很普遍，因此本课时从学生贴近的现实生活中的真实案例分析开始最后回到案例分析了细菌耐药性产生的过程、抗生素产生的副作用及合理利用抗生素这三个环节的内容。

4.1生活情境导入

通过展示教材P80的案例1“治疗咽喉炎”，通过问题“该病人是否应当使用抗生素？他的做法是否属于滥用抗生素？”引出抗生素。出示抗生素的概念及介绍抗生素的诞生和发展史：一九二八年，弗莱明（Alexander Fleming, 1881-1955）在英国伦敦圣玛丽医院任职时，无意中在一个被污染的培养皿中发现，原本打算培养的葡萄球菌，它的生长现象竟被一种青绿色的霉菌（青霉菌，学名：Penicillium notatum）所抑制，因此弗莱明推测，青霉菌的分泌物应该具有抑制细菌生长的功效。由于这种抑菌物质是青霉菌的分泌物，因此弗莱明将其命名为青霉素（Penicillin），并于1929年，将其观察到的现象首度发表在《英国实验病理学期刊》，但当时并没人理会这个医学史上的重大发现。由于当时弗莱明并无法将青霉素纯化出来，因此他只能以含有微量青霉素的粗培养液进行实验，虽然这些粗培养液能够有效杀死试管中的细菌，但当喂食给被细菌感染的兔子或老鼠时，却发现无抑菌的能力。这样的实验结果，使得弗莱明认为青霉素在动物体内无法继续维持其杀菌的效力，因此在发表几篇论文后，就终止了这个研究，使得抗生素的发展停顿了将近十年之久。

1940年，弗洛理与钱恩首度从青霉菌的粗培养液中纯化出青霉素，并用「老鼠保护试验法」进行动物实验。首先，他们将致死剂量的细菌注入八只老鼠的体内，其中四只再追加那些初步纯化出来的青霉素，结果发现只有那些注射过青霉素的老鼠存活下来。一九四一年，青霉素首度进行人体试验，并证实它能有效治疗经由细菌感染的症状。同年，弗洛理到美国商谈青霉素的量产方法，再加上第二次世界大战的催生，因此在1943年，青霉素得以顺利量产与应用。

1945年，弗莱明、弗洛理与钱恩三人，更因发现、纯化与量产青霉素而获颁诺贝尔生理医学奖。

瓦克斯曼（Selman Abraham Waksman, 1888-1973）在灰色链霉菌

中发现链霉素（streptomycin），由于链霉素是当时第一个能够有效治疗肺结核的药物，瓦克斯曼因而获颁一1952年的诺贝尔生理医学奖。他的成功，再一次引起全世界科学家对利用微生物生产抗生素的研究热潮。人们找到6000多种抗生素，广泛应用的抗生素大约200种，全世界每年抗生素产量超过1.0X108kg，产值约100亿美元。

从学生身边的案例引入引起学生学习的兴趣，通过抗生素的诞生及发展史的了解，学生钦佩科学家的科研精神，感悟科学家求真务实的科学态度，有利于初步激发学生热爱学习的良好态度。

4.2问题情境展开

本节内容采用问题串的形式进行，课件上出示问题：1.细菌产生耐药性的机理是什么？2.如何证明耐药性是先天还是后天？（请设计实验证明你的假设，并预测实验现象。如果耐药性是先天的是什么实验现象？如果是后天诱导出来的又是什么现象？）3.分析自然条件下抗药性基因频率低的原因和抗药性基因频率增加的原因4.滥用抗生素的后果由哪些？5.分析P80案列1讨论问题2、3。6.日常生活中有哪些滥用抗生素的行为？应如何避免？”给学生10分钟时间，其中5分钟自主学习，5分钟小组讨论。讨论后小组派代表回答问题。这样采用自主学习的方式体现学生课堂的主体性。

4.2.1细菌的抗药性

Q1：细菌产生耐药性的机理是什么？第一小组代表回答。因学生回答不完整，教师出示平时常用的抗生素—头孢克洛分散片的作用机制及青霉素的杀菌作用 ，学生很直观地得出耐药性的机理是改变细胞壁和细胞膜的结构和能产生使青霉素失去作用的酶等。

Q2：如何证明耐药性是先天还是后天？（请设计实验证明你的假设，并预测实验现象。如果耐药性是先天的是什么实验现象？如果是后天诱导出来的又是什么现象？）第二小组代表回答，组内成员进行补充，教师出示教材中的“抗生素对细菌耐药性的选择实验”，并出示实验设计思路（填空式的）：

①取培养皿A若干(A1、A2、A3…An)，加入普通细菌培养基；培养皿B若干(B1、B2、B3…Bn)，加入含青霉素的细菌培养基。

②将金黄葡萄球菌涂布接种在A1培养基表面，培养得到单菌落；

③用灭菌绒布包上棉花制成一枚“印章”，在A1上轻轻盖一下，再在B1上轻轻盖一下，盖印时 （“能/不能”）转动绒布，这样A1中的菌落就按一定位置准确地“复制”到B1中。 一段时间后，B1的个别位置出现少量菌落，这些存活下来的细菌即是对青霉素具有 的细菌。

④根据B1中菌落出现的位置，将A1中 的菌落取出(见图)，接种在A2 表面，培养得到单菌落。