第三节 蕨类植物_高中生物教案

第三节蕨类植物_高中生物教案
第三节蕨类植物
教学目标
1．通过了解蕨类植物形态结构、生殖、生活习性等特点，进而了解蕨类植物的主要特征及在经济上的意义。

2．通过对铁线蕨的观察实验，培养学生的观察能力及实验能力。

3．通过对苔藓植物和蕨类植物的比较，进一步培养学生的分析、归纳、综合等思维能力。

4．通过了解蕨类植物的经济意义，使学生进一步树立生物科学价值观；通过了解蕨类植物形态结构和生活习性等特点，使学生进一步树立生物体与环境相适应的生物学观点；通过蕨类植物与苔藓植物及与绿色开花植物的比较，使学生能初步建立生物进化的基本思想。

重点、难点分析
1．重点分析：
铁线蕨的生活习性及与其相适应的形态结构、生殖的特点，是学生了解蕨类植物主要特征的基础，也是学生树立生物体是与环境相适应的生物观点的基础；而蕨类植物的主要特征能使学生更好地理解：它由于有真根，输导组织和机械组织，决定了它比藻类植物、苔藓植物都高等，植株也比苔藓植物高大。

但又由于它的输导组织和机械组织还远不如绿色开花植物发达、受精过程还离不开水，同时又决定了它仍只能生活在阴湿的环境里，比绿色开花植物低等。

所以铁线蕨的形态结构、生殖、生活习性的特点及蕨类植物的主要特征应确定为本节的重点内容。

2．难点分析：
铁线蕨的生殖过程比较复杂，学生第一次接触孢子囊、孢子、原叶体等名词，绝大多数同学可能都未亲眼见过，会感到比较难理解。

而且对铁线蕨植物体上不直接生出雌雄性生殖器官，却是先产生孢子，由孢子萌发形成的原叶体上长出雌雄性生殖器官，与葫芦藓植株上直接生有雌雄性生殖器官有所不同，学生会感到更难理解，加上受精过程不易观察到，学生学习起来就会有较大困难，所以铁线蕨的生殖过程应确定为本节的难点内容。

教学过程设计
一、本课题参考课时为一课时。

二、教学过程：
1．引言的教学设计：
结合复习葫芦藓的形态结构与其生活环境相适应的特点，引出本课题。

课上首先演示葫芦藓的植株（实物或挂图），请学生辨认它属哪类植物？形态结构上有哪些地方与其生活环境相适应？在学生回答后，再演示铁线蕨、肾蕨等实物或标本，让学生观察，看看是否能叫出这些植物的名称和生活环境，由此指出，还有一类生活在阴湿环境中的蕨类植物。

2．关于“铁线蕨”形态结构和生活习性特点的教学：
本部分采用观察实验—分析讨论—教师归纳总结的方法进行教学。

有条件的学校可以2～4人一组，教师组织他们观察铁线蕨，并提出问题供学生思考讨论。

①铁线蕨的植株的颜色如何？
②用尺子测量一下铁线蕨植株的高度，并做记录，想一想，它与葫芦藓相比有何不同？
③铁线蕨的地上部分是什么？它的茎长在哪？
④铁线蕨的叶是单叶还是复叶？紫黑发亮的部分是什么？你知道铁线蕨名字的由来吗？
⑤把铁线蕨的地下部分挖出来观察，看看这是什么？其上长有许多纤细的结构又是什么？它与葫芦藓的假根有什么不同？用放大镜仔细观察它的形态。

⑥用放大镜观察铁线蕨的小叶，看看叶上是否有叶脉？分析一下，这里有何种组织？
⑦结合以上观察，试说明铁线蕨为什么会比葫芦藓长得高大？
在学生充分讨论的基础上，教师作归纳性讲解。

强调蕨类植物已出现根、茎、叶等器官的分化，而且还具有输导组织和机械组织，所以植株比较高大。

3．关于铁线蕨生殖过程的教学：
①铁线蕨的生殖过程较复杂，同样可以让学生通过实验、观察、讨论等方式获得这部分知识。

可事先准备好带有孢子囊的新鲜的铁线蕨或标本、新鲜的原叶体或标本（其上带有雌雄性生殖器官）。

并准备好生殖过程的剪贴图。

②先请学生用放大镜观察叶片背面边缘上长出的一些半圆形的褐色隆起，这些隆起是什么？这些隆起内部是什么？要求学生对照课本图I－71观察，当学生答出：这些隆起是孢子囊群，孢子囊内有很多孢子时，教师请学生到黑板前贴出它生殖过程的剪贴图：铁线蕨→孢子囊→孢子；并告诉学生孢子是一种生殖细胞，孢子囊也不是在任何时候都能看到，只是在夏天生殖时可见到，当孢子萌发时可形成原叶体。

下边可提出问题：铁线蕨的雌、雄性生殖器官长在哪？此时可组织学生用放大镜观察原叶体，特别是对照课本图I－72，细心观察原叶体的腹面，注意其上是否长有雌、雄生殖器官，并请一位同学在黑板上继续完成剪贴图：
有卵细胞，雄性生殖器官里有许多带鞭毛的精子，当原叶体被水浸湿时，精子游到雌性生殖器官里与卵细胞结合完成受精作用（可启发学生思考，铁线蕨的受精作用需要什么条件）。

卵受精后，形成受精卵，由受精卵再发育成新的植物体。

再请一位同学根据以上内容完成整个生殖过程的图解。

最后，教师再提出问题供学生思考：从生殖过程看，铁线蕨为什么只能生活在阴湿环境中？（强调受精作用离不开水）
4．其他的蕨类植物：
让学生观察卷柏和蕨的标本或投影片，并给学生展示卷柏和蕨的生境图，使学生了解卷柏生长在岩石表面或岩石的缝隙里，蕨生长在森林和山野阴湿的环境中。

5．蕨类植物的主要特征：
在学生重点了解了铁线蕨的形态结构、生活习性等特点的基础上，注意把蕨类植物的形态结构、生殖等特点与苔蕨植物相比较，让学生经过分析讨论后，归纳出蕨类植物的主要特征。

与苔藓植物相比较，蕨类植物不仅有茎和叶，而且有真根，根、茎、叶里都有输导组织和比较发达的机械组织，所以植株比较高大，但它与苔藓植物一样，受精过程还离不开水，所以多数仍适于生活在阴湿的环境中。

学生归纳出蕨类植物的主要特征后，教师可以进一步小结一下它的主要特征。

6．蕨类植物的经济意义：
这部分知识的学习可先给学生播放蕨类植物经济意义的录像或投影片，让学生经过讨论后归纳出蕨类植物的经济意义在于：①有些可食用；②有些可供药；③有些可供观赏；④有些可作为优良的绿肥和饲料；⑤古代的蕨类植物的遗体经过漫长的年代，变成了煤。

结合最后一点意义，可给学生展示曾经繁盛的古代蕨类植物的生境图，使他们加深理解最后一点意义。

最后通过一道题复习巩固本节课所学的内容，铁线蕨为何能长得比葫芦藓高大，为何他们都只适于生活在阴湿的环境中？
【板书设计】
第三节蕨类植物
一、铁线蕨
1．生活习性：阴湿环境
2．形态结构
3．生殖：
二、其他蕨类植物
三、蕨类植物的主要特征：
1．有真根、茎和叶，有输导组织和较发达机械组织，较高大。

2．受精离不开水，多数适于生活在阴湿环境。

四、蕨类植物经济意义
可食；药用；观赏；绿肥；饲料；
古代蕨类植物→煤。

小资料
铁线蕨原叶体的培养和观察
一、采集铁线蕨的孢子：
夏末秋初，采集背面有褐色隆起的铁线蕨叶片放入纸袋，一段时间后纸袋里就留有囊群散出的孢子。

二、培养铁线蕨的原叶体：
1．把砖块稍稍磨平，洗净，并煮沸消毒，放入平底瓦缸或玻璃缸，往缸内倒水使之浸没砖块的一半。

2．把铁线蕨的孢子稀疏地撒在砖上，用玻璃盖没缸口。

把缸放在温暖而阴湿的地方，温度最好保持在15℃左右。

铁线蕨原叶体的萌发需要一定的温度和湿度。

把砖浸在水时，把缸放在温暖阴暗处，并用玻璃盖没缸口，砖面不断吸水，经常保持湿润，都是为了维持所需的温度和湿度。

三、观察铁线蕨的原叶体：
如果管理得当，15天后砖上长出绿色的原叶体。

把钱铁蕨的原叶体从砖上小心刮下，放在载玻片上，底面朝上，用放大镜仔细观察原叶体，可见它是心脏形的绿色叶状体。

原叶体下端靠近“心尖”是丛生的须状假根。

假根基部附近是球形的雄性生殖器官——精子器，靠近“心脏”凹陷处可见突出的雌性生殖器官——颈卵器。

原叶体被水浸没后，精子器里的精子游到颈卵器里，和卵细胞融合，形成受精卵。

受精卵在颈卵器里发育成胚，最后发育成新的铁线蕨。

附：培养铁线蕨原叶体还可使用培养基。

具体做法如下：称取硫酸钙0.25克、磷酸钙0.25克、硫酸镁0.25克、氯化钠0.08克、硝酸钾0.07克、氯化铁0.005克倒入盛有1000毫升水的三角烧瓶或烧杯中，用玻璃棒搅拌至溶
解，再加8克琼脂，加热搅拌至琼脂溶解，倒入培养皿中，使它凝成厚1～1.5厘米的平板。

把纸袋中的孢子倒在白纸上，均匀地撒在培养基上，盖上盖子，放在有散射光照射的地方。

在15℃以上的室温条件下，孢子能正常萌发成绿色的原叶体。

教学目标
知识目标
了解高等植物受精卵发育成胚、受精极核发育成胚乳的过程，理解个体发育的概念；了解从受精卵、囊胚、原肠胚至形成幼体的胚的发育过程；了解蛙胚后发育的主要特点；理解个体发育的一般概念。

能力目标
通过系统复习被子植物生活史及相关知识，培养学生对知识进行归纳、综合的学习能力；通过学习种子的形成有关内容培养学生观察、分析和解决问题的能力；通过胚胎发育过程的观察、思考，经过语言表述将思维外化，培养学生观察、思维、表达能力。

情感目标
种子的萌发、植株的生长和发育等内容与农业生产密切相关，通过这部分知识的学习，应培养学生理论联系实际的好学风；通过学习动物个体发育主要由遗传物质决定，并受外界环境条件的影响，使学生树立“事物发展是内因和外因共同作用的结果”的辩证唯物主义观点；通过学习陆生脊椎动物羊膜的出现，培养进化论的思想以及生物与环境相适应的观念。

教学建议
本节知识结构图解
重难点分析
1．教学重点：
（1）植物胚的发育
植物个体发育的过程的主线是，受精卵→胚→幼苗→成熟植株，这一过程可分为两个阶段，即胚的发育和胚后发育。

胚后发育是从种子萌发开始，初中教材已介绍了这部分内容。

教材着重从细胞水平介绍植物胚的发育过程，体现了高中生物教学的特点。

植物胚的发育体现了发育的一般过程，即从受精卵开始，经过细胞分裂、组织分化、器官形成，直至形成植物幼体——胚。

受精卵是个体发育起点，这是植物进化的胚胎学证据之一。

（2）蛙胚的发育
蛙个体发育过程包括胚的发育和胚后发育。

对胚后发育学生有较多的感性认识，初中教材做了较详实的介绍，但侧重在个体（至多是器官）的水平；高中教材从细胞水平介绍胚的发育过程，揭示了动物个体从受精卵到幼体的结构变化，使学生对生命现象的认识更深刻、全面，也为学习生物进化的胚胎学证据打下了知识基础。

另外，在这部分内容的教学中可介绍现代生殖工程技术，如试管婴儿、克隆动物等，以充分体现素质教育的要求。

2．教学难点：
（1）被子植物个体发育的生活史
由于学生缺乏有关生活史全面、系统的认识，因此，不清楚被子植物个体发育的时空概念，造成对本课新知识在理解上的困难。

教师应安排一定时间复习初中的知识，扫清学习障碍，使学生对被子植物生活史有较系统的认识，并且培养其对知识的综合能力。

（2）被子植物的个体发育知识与有性生殖知识的关系
教材仅介绍了高等动物生殖过程中的减数分裂和受精作用，而被子植物在这方面存在着
特殊性（见小资料），教材却缺乏相关的内容。

比如，在教材有关于胚、胚乳细胞染色体数目的练习题，这就涉及到高等植物减数分裂、双受精等内容，需要在教学中予以明确。

（3）动物的个体发育与环境的关系
对“个体发育主要受遗传物质控制”的认识，由于学生遗传学知识的不足，难以深刻、全面地理解；环境因素对个体发育影响很大，如环境污染对生物生殖发育的危害等，其中内在机理很难讲清；个体发育过程是遗传和环境因素共同作用的结果，这一结论比较抽象，需要结合具体实例说明。

这些内容是理解基因型和表现型的关系（第五章）、生物与环境关系（第七章）的知识基础。

教法建议
可采用讨论与学生自学相结合的方式进行教学。

课时安排：两课时。

第一课时：以讨论为主的综合课。

在复习被子植物的种子和果实形成的基础上，重点讨论胚的发育、胚乳的发育，最后小结被子植物的生活史。

第二课时：以讨论为主的综合课。

通过对蛙胚胎发育过程的图解的观察、分析、讨论，学习高等动物胚胎发育的过程，并形成对生物个体发育的整体概念和认识。

动物的个体发育歌诀
受精卵分动植极，胚胎发育四时期，
卵裂囊胚原肠胚，组织器官分化期。

外胚表皮附神感，内胚腺体呼消皮，
中胚循环真脊骨，内脏外膜排生肌。

蛙的原肠胚发育歌诀
内胚两道上肝胰，外胚表附神感器，
中胚脊索和真皮，肌内泻殖循环系。

（“两道上”是最基本的消化道和呼吸道上皮，肝和胰则是腺体的代表）
教学设计方案
引言：“开门见山”引入课题，在学习生物的生殖知识后，开始研究生物的发育。

第二节生物的个体发育
过渡：以被子植物为例学习植物的个体发育。

一被子植物的个体发育
1．设问：被子植物通过种子繁殖，发育的起点是否是种子？
利用菜豆种子、玉米种子结构图，讨论下列问题：菜豆种子结构如何？玉米种子结构如何？两者的主要区别在哪儿？种子结构中最重要的部分是什么？它由哪几部分构成？
引导学生复习种子的结构。

明确种子最重要的结构——胚，已经是植物体的雏形。

因此，种子不是发育的起点。

2．设问：整个种子、胚从何而来？
指出种子由胚珠发育而来。

出示桃子房壁和胚珠结构模式图（图3-7），讨论下列问题：（1）胚珠位于哪儿？其结构如何？
（2）胚珠内部结构中与生殖有关的细胞是哪些？
（3）被子植物的受精是如何完成的？受精方式有何特点？
复习被子植物子房和胚珠的结构、双受精特点，了解种子和果实的形成过程。

指出，子房是未发育的果实，胚珠是未发育的种子，如荷兰豆、西瓜果实中含未成熟的种子。

指出，胚珠在子房内，胚珠外有珠被，内有胚囊，胚囊中与生殖直接有关的是近珠孔处的卵细胞和
中央的两个极核。

极核和卵细胞一样是经过减数分裂形成的，所以都含有n条染色体。

被子植物进行受精时，花粉管中的两个精子分别与卵细胞和2个极核结合，形成受精卵（2n）和受精的极核（3n）。

受精卵是植物个体发育的起点；受精卵将发育成胚，受精极核发育成胚乳，珠被发育成种皮，整个胚珠发育成种子。

3．通过表解方法总结被子植物的个体发育概况。

第一阶段：种子和果实的形成。

第二阶段：种子萌发成幼苗，长成成熟植株。

被子植物个体发育过程：
4．胚的发育。

出示标本或挂图，简要介绍荠菜的分类学特点。

出示荠菜胚的发育图。

指导学生认识胚珠的结构及受精卵、受精极核的位置，明确胚发育的场所；请学生根据图解大致描述胚的发育过程（细胞分裂、分化），按下列表解总结：
指出，胚的发育进行的是有丝分裂；球状胚体细胞继续分裂，细胞数目增多，同时形态和机能发生分化，形成胚根、胚芽、胚轴、子叶，这四部分组成胚。

5．胚乳的发育。

玉米、水稻、小麦等大多数单子叶植物种子有胚乳。

结合教材玉米胚乳发育图，让学生描述胚乳发育过程，教师总结。

指出，形成胚乳过程中进行有丝分裂；绝大多数双子叶植物种子形成后胚乳被子叶吸收，绝大多数单子叶植物种子保留胚乳。

另外，请学生考虑：胚的发育和胚乳的发育关系？胚乳发育先于胚的发育，有何生物学意义？胚乳为胚的发育提供营养。

6．总结被子植物的生活史。

提问并以图解（图3-8）的方式回顾被子植物“种子→种子”的过程。

强调：①减数分裂发生的时间、部位；②植物开花、传粉、受精的生殖特点；③受精卵是发育起点，发育成胚，胚珠发育成种子；④种子在适宜条件下萌发，通过营养生长和生殖生长，长成成熟植株，开花结实，继续繁衍。

二高等动物的个体发育
引言：直接引入课题。

本课时研究动物的个体发育。

以蛙为研究对象的理由是：蛙进行体外受精，受精卵在体外发育，受精卵外保护性结构较少，易于观察和研究。

1．通过下列问题的讨论，介绍蛙的胚后发育（属于变态发育）的特点。

（1）青蛙是由什么变来的？
（2）蝌蚪和青蛙在形态、结构和功能方面有哪些不同？
（3）蝌蚪是怎样发育为青蛙的？（早期蝌蚪用外鳃呼吸，后转用内鳃呼吸；蝌蚪先生后肢，再出前肢；尾部逐步萎缩，开始用肺呼吸，皮肤辅助呼吸，登陆为幼蛙，逐渐长为成蛙。

）
出示蛙个体发育过程的挂图和青蛙生活史的浸制标本，指导学生进行观察、讨论。

指出除表中列出的不同点外，蛙和蝌蚪在内部结构和生理功能上也存在差别，如蝌蚪的心脏一心房一心室，血液循环为单循环；蛙的心脏为两心房一心室，血液循环为不完全双循环等。

生活环境
呼吸
四肢
尾
幼体（蝌蚪）
水中
鳃
无
有
指出，蝌蚪具有鱼类的特征，说明了两栖类是由古代鱼类进化而来的。

2．通过提问“蝌蚪是从哪来的？”，引导学生得出“蝌蚪自受精卵发育而来”。

小结蛙的个体发育过程：
高等动物的个体发育包括胚的发育和胚后发育。

胚的发育是指受精卵发育成幼体的过程；胚后发育是指由幼体从卵膜内孵化出来（卵生动物）或从母体生出来（胎生动物）并发育为成体的过程。

如人在母体中的“十月怀胎”即胚的发育，分娩后的婴儿进入胚后发育阶段。

因此，从出生之日起计算人的年龄并不科学，所谓“虚岁”更符合实际。

3．按下列所示思路，利用蛙胚发育挂图和模型，引导学生观察、描述和讨论，讲解蛙胚发育过程和各个时期的特点。

（1）在介绍蛙胚发育起点时，可先复习有关青蛙的生殖现象（抱对、受精、受精卵特征）。

出示蛙卵模型，指导学生观察上下部的区别。

教师指出，由于颜色浅的一部分（植物极）含卵黄多、比重大，颜色深的一部分（动物极）含卵黄少、比重小，因此，在水中始终动物极朝上，植物极朝下。

问：这有何生物学意义？（保护色、便于吸收大量的阳光，保证受精卵发育需要的温度条件。

）
（2）指出卵裂是一种有丝分裂，细胞体积不增加。

（3）囊胚的组成细胞没有发生分化，这些细胞具有全能性。

实验胚胎学证明，将这些细胞进行物理性分离后，各自能发育成完整的胚胎。

人的同卵双生（即受精卵分裂为两个，各自完成发育过程）的孪生婴儿从性别、外貌等特征是一致的，也说明了早期分裂产生的子细胞还没有分化，具有全能性。

（4）囊胚经过动物极外包、植物极内陷，形成原肠腔和原肠胚。

这个微观的动态过程，仅凭借挂图、模型、语言很难准确地表述出来，可用带帽里的帽子或气不足的皮球来演示。

强调原肠胚后期内卷的动物极细胞，在外胚层和内胚层之间，形成了中胚层，这时胚体的细胞已发生分化，以后的胚胎发育是三胚层的进一步分化。

（5）利用教材中的表解，讲解三个胚层分别发育成哪些器官和组织。

对于蛙胚发育的组织器官分化阶段，外、中、内三个胚层分化成相应的器官、组织，学生在记忆上有一定困难。

在理解知识的基础上，可考虑由
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第一章第一节细菌教学设计
教学目标
1．通过观察和学习了解细菌的形态和结构特点；了解细菌的生殖方式和营养方式；细菌对自然界的意义和与人类的关系。

2．通过观察细菌形态和对问题的分析、比较，继续培养观察能力和思维能力。

3．通过了解细菌在自然界中的作用，继续树立生物界的一切事物和现象是相互联系、
互相影响的辩证观点；通过了解细菌与人类的关系，学会用一分为二的方法去分析事物；并自觉养成良好的卫生习惯。

重点、难点分析
1．细菌结构特点及细菌对自然界的意义和与人类的关系是本章的重点知识，因为：（1）通过学习细菌细胞结构特点，让学生与前面所学过的植物细胞结构进行比较，找出它们在细胞结构上的相同点及显著区别，明白为什么把细菌从植物中划分出来。

（2）细菌在自然界中的作用为重点之二。

腐生细菌等微生物对自然界中物质循环起着重要作用，维持着生态系统中物质转化的动态平衡和自净作用。

通过这一内容的学习使学生了解细菌在自然界的物质循环中的重要作用，从而为学习高中生物学生态系统中分解者的作用打下基础。

（3）细菌与人类的关系为重点之三。

通过这部分内容的学习，使学生学会用辩证唯物主义观点去看待客观事物。

了解细菌与人类的密切关系表现在有利与有害两个方面，从而纠正许多人误以为细菌都是有害的错误观念。

2．如何使学生了解细菌的形态和结构特点及了解细菌对自然界中物质循环的重要作用是本章的教学难点。

（1）在教学过程中如何使学生了解细菌的形态和结构特点是本章的难点之一。

细菌在自然界中分布广泛，数量极大，与人类关系密切，但因为非常微小，用人的眼睛不能直接观察到，特别是有些地区的学校缺少相应的教学设备，如显微镜、显微投影仪、录像设备和微机等，所以教师难以进行直观教学。

（2）细菌对自然界中物质循环的重要作用是本章教学的难点之二。

因为初一学生所掌握的生化知识很少，也没有接触生态系统的概念以及生态系统的结构和功能方面的知识，因而讲透细菌在促进自然界中物质循环的作用有一定难度。

教学过程设计
一、本课题参考课时为一课时。

二、教学过程：
1．细菌的形态和结沟特点：
（1）在讲述细菌的形态和结构特点时，教师可以先提出一些问题如：你们见过细菌吗？听说过细菌吗？能否描述出细菌的样子？在学生议论后请学生回答问题。

由此引入新课，教师接着指出：细菌分布广泛，无沦是空气、水、土壤还是每个人身上部有细菌生活。

但它是单细胞生物，个体十分微小，所以我们用眼睛看不到，下面我们就要了解一下细菌的形态和结构特点。

（2）关于细菌形态的教学，教师要充分利用各种教学手段，进行直观教学①用高倍显微镜演示细菌的三种形态；如果有教学设备的学校最好让学生自己动手操作用高倍显微镜进行观察。

②可以用显微投影议投影放大细菌的三种形态。

③播放细菌显微结构和亚显微结构的录像片段。

④以上设备都没有，教师可让学生参看书中的显微照片及插图，同时教师用粉笔在黑板上边讲边画出细菌三种形态的示意图。

接着教师总结出细菌的形态：单细胞个体，从形态上分为：球菌、杆菌和螺旋菌三类。

（3）细菌的结构特点，该教学内容由于学生没有学过有关知识，可用讲述法。

首先课前要准备好细菌结构的模式图。

如果没有，教师可参照书上有荚膜的细菌结构示意图画一个。

对照图来讲述细菌结构特点时，注意让学生与前面所学过的植物细胞结构进行比较找出相同点和不同点。

注意强调：细菌细胞没有成形的细胞核是细菌细胞与植物细胞在结构上的重要区别，所以细菌不属于植物范围。

另外，有些细菌具有特殊结构如：①有的细菌具有鞭毛可在水中游动。

②有的细菌在细胞壁外有荚膜、具有保护作用。

关于芽孢，教师应该指出：能否形成芽孢是细菌总的特征，不是所有细菌都能形成芽孢。