课题3　分解纤维素的微生物的分离第一课时导学案

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

一、教材分析

专题开始讲述纤维素的化学组成以及纤维素在生物圈的广泛分布，由此转入到如何对纤维素进行有效利用的问题。接着介绍了产纤维素酶的微生物能够分解纤维素，从而引出对纤维素的利用离不开对分解纤维素的微生物的研究。本专题重在培养学生的创新思维，要求学生通过自己设计实验方案，并按照自己的

实验方案进行主动探究，从而得出结论，有利于培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。

二、教学目标

1 ．

知识与技能

a、简述纤维素酶的种类及作用。

b、掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。

2 ．

过程与方法

a、分析分离分解纤维素的微生物的实验流程。

b、掌握实验操作的原理。

3 ．

情感、态度与价值观

a、通过自主设计、完成实验，培养勇于探究的科学精神。

b、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。

三、教学重点：

从土壤中分离分解纤维素的微生物。

四、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。

五、教学过程

导入课题 让学生回忆必修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。

（一）基础知识

1、纤维素和纤维素酶

学生阅读课本 P27，获取有关纤维素和纤维素酶的相关信息。

(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 C X 酶、 C 1 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

学生通过观察课本 P28 图2-12 和 2-13 获取相关知识

了解纤维素酶的作用和纤维素分解菌在刚果红培养基的的实验操作。

(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：分离分解

纤

维

素的

微

生

物的

实

验

流程示意图

1、土壤取样

引导学生思考要到什么样的环境中寻找纤维素分解菌？

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。

（1）该配方是液态培养基还是固态培养基？

（2）该培养基对微生物是否有选择作用？如果有，有时如何进行选择？

（3）设计一个对照试验，说明选择培养基的作用？

教师讲解选择培养的操作方法：

称取土样下加入装有 30 mL 培养基的锥形瓶中。将锥形瓶固定在摇床上，在

一定温度下振荡培养 1～2 d，至培养基变混浊。吸取一定的培养液，转移至另一新鲜的选择培养基中，以同样的方法培养到培养液变混浊。

3、梯度稀释：引导学生回忆稀释涂布平板法的稀释过程。

4、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

学生阅读课本 P29 资料三，查阅有关刚果红染色法的原理。

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）课题延伸

通过发酵产纤维素酶的实验，进一步确定分离出的微生物是纤维素分解菌

六：课题小结

七、课堂检测

1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是（ ）

A. 纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种

B. 纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖

C. 纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁

D. 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖

2.利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是（ ） A. 刚果红能与纤维素形成红色复合物 B. 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物 C. 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物

D. 若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出了纤维素分解菌

3.下列分离纤维素分解菌的实验过程中，操作有误的是[ ] A．经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

B．富集培养这一步可省略，但培养的纤维素分解菌少

C．经稀释培养后，用刚果红染色

D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上

板书设计

2、3 分解纤维素的微生物的分离

一、基础知识

1、纤维素和纤维素酶：

2、纤维素分解菌的筛选：刚果红染色法

二、实验设计