课题3　分解纤维素的微生物的分离课时教案

分解纤维素的微生物的分离

【教学目标】

1、简述纤维素酶的种类及作用

2、掌握从土壤中分离出分解纤维素的微生物的实验流程

3、讨论这类微生物的应用价值

【教学重点】从土壤中分离出分解纤维素的微生物

【教学重点】从土壤中分离出分解纤维素的微生物

【教学过程】

一、引入新课

上节课我们探讨学习了土壤中尿素分解菌的分离和计数，这节课我们以纤维素分解菌的分离与纯化为例，巩固加深对这方面技术的理解和掌握。

二、进行新课

1、基础知识

活动1：阅读“课题背景”和“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

1.1纤维素的化学组成？

纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最吩咐的多糖类物质（出示纤维素的结构式）。

1.2纤维素在生物圈中的分布状况？

地球上的植物含有大量的纤维素，每年产生的纤维素超过70亿吨。

1.3纤维素的应用？

纤维素可以用于衣服、课本，可以被微生物分解生产酒精等。（生物乙醇是现在很热的话题，绿色能源，无污染，很好的解决了环境污染问题和能源1

短缺问题，学生很感兴趣）

1.4微生物如何分解纤维素的？

土壤中某些微生物能产生纤维素酶。

1.5纤维素的分解需要在纤维素酶的催化作用下完成：

〖思考1〗实验分析：投影的小实验是如何构成对照的？

本实验的自变量是纤维素酶的有无，在一支试管中添加适量（1mL）的纤维素酶溶液，另一支试管不添加纤维素酶，两只试管都需要加入缓冲液，尽管缓冲液的用量不同，但都能维持相同的pH。

活动2：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

1.6筛选纤维素分解菌的方法是什么？

筛选方法是刚果红染色法。可以通过颜色反应直接筛选。

1.7筛选纤维素分解菌的原理是什么？

原理是刚果红能与纤维素形成红色复合物，而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。（当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，红色的复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，这样我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。）

2.实验设计

活动3：完成实验方案流程图，回答问题：

〖思考2〗本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？

课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择培养基上，直接分离得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖2

后，再将菌液涂布在鉴别培养基上分离，其他步骤基本一致。 活动4：阅读资料一“土壤取样”，回答下列问题：

2.1纤维素分解菌大多分布在什么环境中？

富含纤维素的环境中。

2.2为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

生物适应环境，环境对生物具有选择作用,在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对高，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。

2.3树林中多年落叶形成的腐殖土是最佳取样环境。

2.4如果找不到合适的环境，怎么办？

可以将滤纸埋在土壤中，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境，使纤维素分解菌相对聚集。

一般将滤纸埋于深约10cm左右的土壤中。

活动5：阅读资料二“选择培养”，分析培养基的成分，回答下面问题：

2.5实验流程中“选择培养”的培养基的物理性质？

培养基类型是液体培养基

，因为没有添加凝固剂琼脂。

2.6培养基的选择作用机制是什么？

以纤维素为最主要的碳源，分解纤维素的菌能生存

〖思考3〗实验流程中“选择培养”的培养基的类型是什么？该培养的目的是什么？

培养基类型是液体选择培养基 目的是使纤维素分解菌增殖，含量增多、浓度增加。

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〖思考4〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。

2.7“选择培养”的具体操作？

将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。

（注意：选择培养这一步可以省略，也可重复选择培养。）

活动6：回忆“浓度梯度稀释”和“样品涂布”的过程。

活动7：阅读资料三“刚果红染色法”，讨论回答下列问题：

2.8刚果红的染色方法

方法一：（后置染色）先培养微生物，再加入刚果红进行染色。

方法二：（前置染色）在倒平板是就加入刚果红。

2.9刚果红染色法两种方法对比（学生小组讨论）

染色法

方法一

分解菌的作用

操作简便；

不存在菌落混杂问题

方法二

2.有些微生物能降解刚果红，形成明显的透明圈。

菌落之间易发生混杂

1.产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈；

优点

颜色反应基本上是纤维素操作繁琐；

缺点

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三、课堂总结

课堂总结纤维素酶分解纤维素的种类、作用前置染色法刚果红染色后置染色法筛选原理微生物的分离土壤取样实验设计富含纤维素土壤增大分解菌含量染色鉴别分离出分解菌选择培养涂布培养挑选菌落

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