课题3　分解纤维素的微生物的分离教学实录及点评

课题3：分解纤维素的微生物的分离

一、教学目标

1、科学思维：分析分离分解纤维素的微生物的实验流程，掌握从土壤中分离某种特定微生物

的操作技术，掌握实验操作的原理。 2、科学探究：通过自主设计、完成实验，培养勇于探究的科学精神。 3、社会责任：通过了解土壤中能分解纤维素的微生物在保护环境中的作用，增强社会责任感。

二、教学重点：

从土壤中分离分解纤维素的微生物。

三、教学难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物的具体过程步骤稀释和涂布

四、教学过程

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导入新课

教师引导学生阅读课本P27课题背景，让学生回忆必修1关于细胞壁的成分纤维素和多糖的相关知识，通过介绍纤维素，探讨如何分离土壤中能够分解纤维素的微生物。

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新课讲授

（一）基础知识

1、纤维素和纤维素酶

（1）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

（2）纤维素酶的组成及作用

纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即CX酶、

C1酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

2、纤维素分解菌的筛选

（1）纤维素分解菌的筛选方法：刚果红染色法

（2）纤维素分解菌的筛选方法的原理

刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中心的透明圈

。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

（二）实验设计

1、分离分解纤维素的微生物的实验流程示意图

教师讲解分离分解纤维素的微生物的实验流程，并让学生讨论写出实验流程图：

2、实验操作

（1）土壤取样 教师讲解土样的采集要选择富含纤维素的环境，这是因为在纤维素含量丰富的环境，通常会聚集较多的分解纤维素的微生物。如果找不到合适的环境，可以将滤纸埋在土壤中，过一个月左右也会有能分解纤维素的微生物生长

（2）选择培养

教师引导学生阅读课本P29侧边栏，分析讨论选择培养基配方，回答问题。

（3）梯度稀释

按照课题1的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释101～107倍。

101102103104105106

（4）将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

①制备鉴别培养基

②涂布平板：

（5）刚果红染色法

教师讲解：刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

具体方法如下：

方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。

本方案优点是：显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。

缺点是：操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；

方法二：在倒平板时就加入刚果红。

本方案优点是：操作简便，不存在菌落混杂问题。

缺点是：a、由于培养基中还含有淀粉类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出

现假阳性反应。

b、有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间

培养过程中会降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易

区分。

（三）操作提示

教师就微生物技术和选择培养的操作方法提醒学生注意，并让学生分组讨论。

1、复习微生物技术：制备培养基、无菌操作技术、稀释涂布平板法、土壤取样。

2、选择培养的操作方法：

称取土样20 g，在无菌条件下加入装有30 mL培养基的摇瓶中。将摇瓶置于摇床上，在30 ℃下振荡培养1～2 d，至培养基变混浊。此时可以吸取0.1 mL培养液进行梯度稀释和涂

（四）结果分析与评价

1、培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出：

菌落对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明培养基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。

2、分离的结果是否一致

：

由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，学生也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果

（五）课题延伸

为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶实验。

纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵。

纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的葡萄糖含量进行定量测定。

（六）课堂小结

（七）作业布置