课题3　分解纤维素的微生物的分离教学活动设计方案

专题2 微生物的培养与应用

课题3 分解纤维素的微生物的分离

—福建泉州第一中学

高二生物 张泉生

一、【考试大纲描述】

1.掌握培养微生物的过程、条件和方法

2.理解培养基对微生物的选择作用

3.能利用选择培养基分离微生物的方法

二、【教材分析】

本节内容为专题2课题3，在前两个课题的学习之后，学生初步掌握了微生物实验室培养的技术方法，初步理解了选择培养基的作用，并且学会了如何测量微生物数量的方法、统计菌落数量的方法。本节内容在前两个课题之后设置的一个课题，采用项目式学习，提出问题，让学生自己查阅资料解决问题，进一步让学生熟练掌握微生物培养的技术、方法，进一步理解选择培养基的作用，并能利用选择培养基分离纤维素分解菌。

三、【学生分析】

学生在学习了课题1、2后，已经初步学会如何培养微生物，利用选择培养基筛选特殊的微生物。本节内容对学生来说是属于应用层次，学生只要懂得了纤维素的特性，纤维素酶的结构，查阅相关资料，就可以设计实验，并且合作完成实验。

四、【学习目标】

1.生命观念：了解纤维素分解菌的习性（温度、PH、培养基组成等）从而掌握培养微生物的技术和方法。

2.理性思维：理解培养基对微生物的选择作用，并且思考如何利用选择培养基筛选出纤维素分解菌。

3.科学探究：学会科学设计实验，利用科学的方法，小组合作筛选出纤维素分解菌。

4.社会责任：通过微生物的培养过程了解如何防范微生物污染，学会保护环境，保护人类的健康。通过利用选择培养基筛选纤维素分解菌，学会如何利用选择培养基筛选出对人类有益的微生物，造福人类。

五、【教学重难点】

重点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

六、【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与计数，这节课我们采用项目式学习的方法进行本节课的传授，在前几周，我就提出了如何筛选纤维素分解菌。同学们分成了4个小组，一起讨论，查阅资料，并形成了小组的初步实验方案，本节课我们一起讨论，完善方案，在下节课再走进实验室实施小组设计的实验方案。我们先用一些问题来检测一下，我们小组实施项目的准备情况。

（二）基础知识

活动1：查阅资料回答下列问题

（1）说出纤维素的化学组成和分布

（2）人、兔、牛、蘑菇谁能利用纤维素？为什么？

（3）纤维素酶的组成如何？有什么作用？

（4）如何验证纤维素酶的作用？

学生查阅资料回答问题

活动2：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

1．3筛选纤维素分解菌的方法是刚果红染色法。该方法可以通过颜色反应直接筛选。

1

2．4其原理是：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。

（三）实验设计

活动3：完成实验方案流程图，讨论回答问题：

土壤取样

涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上

选择培养

梯度稀释

纯化培养

微生物培养

挑选产生透明圈的菌落

〖思考3〗实验流程中“选择培养”的培养基类型是什么？该培养的目的是什么？

液体选择培养基。其目的是使纤维素分解菌增殖，含量增多。

〖思考4〗本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？

尿素分解菌的分离实验流程是将土样制成的菌悬液直接涂布在选择培养基上；本课题通过选择培养使细菌增殖后，再涂布在鉴别培养基上。其它操作基本基本共同。

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？

生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用，只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌的含量才会高于其它普通环境，从而提高获得目的微生物的几率。

2．3将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？

人工设置适宜环境，使纤维素分解菌相对聚集。将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。

活动5：阅读资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

2．4纤维素分解菌选择培养基属于液体培养基，原因是没有添加琼脂成分。

2．5培养基选择作用机制是以纤维素粉为唯一碳源，只有纤维素分解菌才能生存。

2．6若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将纤维素粉改为葡萄糖。

活动5：阅读资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：

染色法

优点

缺点

颜色反应基本上是

操作繁琐

方法一

纤维素分解菌的作用

刚果红会使菌落之间发生混杂

操作简便

产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，

方法二

不存在菌落混杂问题

有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。

〖思考5〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

在选择培养条件下，可使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。

3．结果分析与评价

活动6：阅读“课题延伸”，回答：

3．1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。

3．2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。

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（四）课堂总结、点评

纤纤维素酶

维

素筛选原理

分

解实验设计

微

生

物

的种类、作用、最适pH、催化活力

刚果红染色

土壤取样

选择培养

涂布培养

前置染色法

后置染色法

富含纤维素土壤

增大分解菌含量

染色鉴别

分

离

纯化培养

分离出分解菌

（五）教学反思

本节内容采用项目式学习，让学生提前查阅资料，提前将实验方案设计好，在课堂中，通过教师提出问题，学生思维碰撞，进一步完善实验方案，只可惜本堂课学生准备不充分，造成学生基本不懂，只好老师一直在讲。做为项目式学习的常态课呈现，为探讨如何运用项目式学习打好基础。

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