“课程思政”示范课堂优秀案例（三）
细菌的特殊结构-芽孢
生命科学学院《微生物学》
林雁冰 教授
细菌的结构分为基本结构和特殊结构，特殊结构包括糖被、芽孢、鞭毛、菌毛等，其中芽孢是某些细菌在其生长发育后期,可在细胞内形成壁厚、质浓、折光性强并抗不良环境条件的休眠体。它是生命世界中抗逆性最强的一种构造，在抗热、抗化学药物和抗辐射等方面表现十分突出。芽孢的特点是休眠体、不具有繁殖能力。其休眠能力十分惊人，文献记载有的芽孢能够休眠数百至数千年。在此引入“永生细菌”：据英国《每日邮报》报道，俄罗斯一位富有争议的科学家对自己身体注射了350万年前“永生”细菌，现在他变得更强壮，且注射之后两年从未生病。通过学生分组讨论，该报道是否真实？是否有科学依据？引导学生要根据所学的知识具有科学思辨、客观理性的判断能力，要勇于质疑、不盲目、不盲从。因为这里提到的永生细菌实际就是一种芽孢细菌，它是在2009年，布罗契可夫在西伯利亚的永冻土中发现的，名为Bacillus F。
一、教学目标
（一）课程教学目标
学习芽孢的概念、特点、结构及其形成过程，了解细菌的其他休眠构造，重点掌握芽孢的概念、特点与结构。
（二）思政育人目标
1.设计思路
在讲述芽孢的特点是休眠体、不具有繁殖能力时引入“永生细菌”。据英国《每日邮报》报道，俄罗斯一位富有争议的科学家对自己身体注射了350万年前“永生”细菌，现在他变得更强壮，且注射之后两年从未生病。通过学生分组讨论，该报道是否真实？是否有科学依据？引导学生要根据所学的知识具有科学思辨、客观理性的判断能力，要勇于质疑、不盲目、不盲从。
2.思政育人目标
通过该知识点的学习，引导学生要根据所学的知识，对社会上的一些现象和做法（包括科学家）具有科学思辨、客观理性的判断能力，要勇于质疑、不盲目、不盲从。
3.育人主题
科学思辨、客观理性。
二、教学实施过程
（对教学过程实施进行概括描述，包括教学理念，课程思政融入的教学内容、教学方法及教学创新等，字数1500字左右。）
这节课将从芽孢的概念、特点、结构、形成过程及细菌的其他休眠结构来学习。首先介绍芽孢的概念，通过概念解析它的特点，在讲到芽孢的特点之一是休眠体的时候，引入曾经轰动一时的“永生细菌”，其休眠能力十分惊人，文献记载有的芽孢能够休眠数百至数千年。这里提到的永生细菌实际就是一种芽孢细菌，它是在2009年，布罗契可夫在西伯利亚的永冻土中发现的，名为Bacillus F。
莫斯科国立大学冻土地貌学系主任阿纳托纳·布朗科夫称，他两年前注射了来自西伯利亚永久冻土地带的远古细菌之后，从未生过病。这种细菌叫做芽孢杆菌F，过去几百万年里在西伯利亚永久冻土地带处于休眠状态。
他还指出，芽孢杆菌F能够微量存在于水流之中，伴随着永久冻土地带逐渐融化，他猜测这些细菌将进入该环境之中，进入水流，因此生活在当地的雅库特人长期以来身体受益于这种水，数据显示他们的寿命比其他民族更长。
这种远古细菌可能对生育能力具有特殊功效，当对年龄较大雌鼠注射之后，原本停止生育的雌鼠又恢复了生育能力。
雅库茨克市流行病学家维克多·车恩雅维斯基博士称，这种细菌能够持续释放生物活性成分，从而激活实验动物
虽然这种细菌有望成为人类未来实现长生不老的秘诀，但其具体的运行机制并不为人所知，人类在追求长生的路上还有很远。路漫漫其修远兮，我们也将一直求索。的免疫状态，因此我们在实验中看到“老鼠奶奶”不仅开始跳舞，还能够繁殖后代。如果这种远古细菌应用于人体，将显著提高人体健康，或许未来能够研制一种“长生不老药”。
通过研讨式教学方式，同学们分组讨论如果有这种永生细菌，你是否敢于服用或者注射到自己体内？这种做法是否有科学依据？
芽孢的第二个特点是条件适宜时，芽孢可重新萌发形成新的营养细胞。因此它不是一个繁殖结构；第三个特点是芽孢是整个生物界中抗逆性最强的生命体，在抗热，抗化学药物和抗辐射等方面，十分突出。肉毒梭菌（ Clostridium botulinum ）的芽胞在沸水中要经过5至9.5h才被杀死；巨大芽胞杆菌（Bacillus megaterium）芽胞的抗辐射能力比E.coli细胞要强36倍。
提出问题：微生物芽孢如此耐热？有两种说法：一个是渗透调节皮层膨胀学说；另一个说法是DPA-Ca的蜇合作用。
再提出问题：细菌这么小，我们如何能够看到细菌细胞中的芽孢呢？可以采用两种方法观察到，一是利用相差显微镜，二是通过芽孢染色在光学显微镜下观察。
芽孢的结构是怎样的呢？又是如何形成的？它的结构包括：孢外壁、芽孢衣、皮层、核心（芽孢壁、芽孢膜、芽孢质和芽孢核区）。
芽孢的形成过程为：（1）束状染色质形成；（2）细胞膜内陷，细胞发生不对称分裂，其中小体积部分即为前芽孢 (forespore)；（3）前芽孢的双层隔壁形成，这时抗辐射性提高；（4）在上述两层隔壁间充填芽孢肽聚糖，合成DPA，累积钙离子，开始形成皮层折光率增高；（5）芽孢衣合成结束；（6）皮层合成完成，芽孢成熟，抗热性出现；（7）芽孢囊裂解，芽孢游离。
最后总结细菌的芽孢与营养细胞的差异，介绍除芽孢质外的休眠构造。课后一道思考题：芽孢的特点及耐热机理。
三、教学效果
（一）案例开展的意义和价值
通过对细菌特殊结构-芽孢的学习，重点掌握芽孢的特点，特点之一是休眠体。在此引入思政元素“科学思辨、客观理性”，通过一则网络新闻提到“永生细菌”的报道， 其实所谓的永生细菌就是细菌的芽孢结构， 但是新闻中却将细菌永生引申到人类服用该细菌后也可以永生的谬论， 因此教师可以通过让学生运用所学的知识对该新闻进行“找茬”，在训练学生理性思考能力的同时， 鼓励学生勇于质疑、不盲目、不盲从。
（二) 主要成效和特色
（可将学生、同行的感悟、反馈、评价等作为附件）
通过对细菌特殊结构-芽孢的学习，重点掌握芽孢的特点，特点之一是休眠体。再次引入思政元素“科学思辨、客观理性”，通过对曾经名噪一时的“永生细菌”现象的讨论，引导同学们对各种现象要有科学的判断，要勇于质疑、不盲目、不盲从。同时结合分组讨论，培养大家的团队合作精神，积极参与讨论，敢于发言，提高自己的表达能力。
四、案例反思
（简要评析案例教学中存在的问题及改进思路、注意事项等，字数500字左右。）
《微生物学》与人们的生活结合紧密，从医疗、食品、工农业、环境保护等各领域都有非常广泛的应用。比较容易引入思政元素，但是通过此次课程建设和执行，发现容易引入和恰当引入不同，和润物细无声的引入差异更大。不能生搬硬套，为了思政而思政，就会产生让听者觉得太生硬。
由于生物学科的课程思政尚属新生事物，如何有效挖掘本学科的思政元素是开展课程思政的基础。在授课过程中，教师能够通过案例、故事等教育学生认真、细心、善于思考、尊重科学等，但是在总结思政元素的时候总感觉高度不够，或者不能准确地高度概括。
芽孢这个知识点的讲授，通过“永生细菌”的介绍及分组对俄罗斯科学家的做法的讨论，能够起到思政育人的目的，但是在讨论过程中不是所有的同学都积极参与发言，在一定程度上没有起到该设计的预期效果。今后要设计一些分组讨论打分表，通过组内、组间相互打分，作为同学们的平时成绩，可能会起到一定的效果，即一方面培养学生团结合作交流意识，拓展学生视野，鼓励学生探索学科前沿，提高学科历史感；另一方面培养学生创新思维，提高学生学习主动性和课程自信心，甚至规划适合自己兴趣的学习生涯。这可能才是真正达到“润物细无声”地融入思政的效果。