课题3　分解纤维素的微生物的分离优秀导入

分解纤维素的微生物的分离

教学目标

1、简述纤维素醇的种类及作用，从土壤中分离出分解纤维素的微生物

2、掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

3、分析分离分解纤维素的微生物的实验流程，弄懂实验操作的原理

4、领悟科学探宄的方法，发展科学思维和创新能力

教学重点难点

教学重点：

从土壤中分离分解纤维素的微生物

教学难点：

从土壤中分离分解纤维素的微生物

教学过程

复习回顾：根据微生物的特性配制选择性培养基，取土样，稀释土样，涂布接种，观察计数，计算、鉴定。

引导学生阅读教材P27《课题背景》 师：如果要是我们能从土壤中分离出纤维素分解菌，对人类的生产

和生活将会有很大的影响。因此，本节《课题背景》给我们提出的

探究课题是什么？

生答：探讨如何分离土壤中能够分解纤维素的微生物。

师：我们先来学习一下有关纤维素和纤维素酶的有关知识。

一、纤维素和纤维素酶

阅读教材P<基础知识>部分第一、二段，回答下列问题： 1、纤维素在生物圈的分布状况？

纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都

含有大量的纤维素。其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

引导学生观察P图2-11<成熟的棉株> 。2、纤维素酶的组成及作用？

组成：纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、 CX酶和葡萄糖苷酶。应用：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。

师:下面,我们通过实验来认识一下纤维素酶的作用。

随堂练习：

某校生物实验小组要对“纤维素酶是否能水解纤维素”进行实验探究，假若你也是其中一员，请分析回答下列问题：

实验假设：纤维素酶能够水解纤维素。

请你说出该假设的依据是：纤维素酶是一种复合酶，由C酶、Cx酶和葡萄糖苷酶组成。C酶、Cx酶使纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

实验步骤：

（1）、取两支试管，编号1、2。

（2）、在两支试管中，分别放入相同的滤纸条。

（3）、在1号试管中加入pH为4、8、物质的量浓度为0。1mol/L的醋酸醋酸钠缓冲液10ml；在2号试管中加入 pH为4。8、物质的量浓度为0。1mol/L的醋酸醋酸钠缓冲液11ml。

（4）、再在1号试管中加入（1ml纤维素酶溶液）。

（5）、在相同的条件下，将两支试管固定在锥形瓶中，在摇床上以140r/min的转速振荡反

应1h。

（6）、观察结果。

实验结果预测及结论： （1）若滤纸条被水解，说明纤维素酶能水解纤维素。 （2）、若滤纸条不被水解，说明纤维素酶不能水解纤维素。 引言：产生纤维素酶的分解菌怎么筛选呢？ 二、纤维素分解菌的筛选

第一、二段，回答下列问题： 28阅读教材P问：筛选纤维素分解菌的方法和原理分别是什么呢？ 1、纤维素分解菌的筛选方法 答：刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选 2、纤维素分解菌的筛选的原理是什么呢？ 答：刚果红与纤维素形成红色复合物，但不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被分解后刚果红—纤维素

复合物无法形成，培养基中会出现透明圈。我们通过透明圈就可筛选出纤维素分解菌

随堂练习： 引言：怎样才能筛选出分解纤维素的分解菌呢？--引导学生阅读教材P之〈实验设计〉

28-29三、实验操作程序 师？筛选纤维素分解菌的一般程序是什么怎样的呢？ 生答：土壤取样?选择培养?梯度稀释?将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上?挑选产生透明圈的菌落 土壤取样 --引导学生阅读教材P〈资料一〉选择富含纤维素环境。如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。 ?生物与环境具有互相依存关系，在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对较高，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。 选择培养 引导学生阅读教材P〈资料二〉和P〈操作提示〉中（二）选择培养的操作方法 生答：增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物 2阅读教材P旁栏中的培养基比例配置，回答下列问题：a、生答：是液体培养基，原因是配方中无凝固剂。 b、有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。

c、在选择培养过程中，

生答：不能。与用牛肉膏蛋白胨培养基（不加凝固剂，液态基质）与之对照。一段时间后检测，如果牛肉膏蛋白胨培养基的浑浊程度比选择培养基的浑浊程度大（比浊法），说明选择培养基有选择培养的作用。 3：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。也可重复选择培养。

讨论： 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。 梯度稀释 师：在实验过程中，为什么要进行梯度稀释？ 生答：通过梯度稀释使聚集在一起的微生物分散成单个细菌在培养基表面形成单个菌落。 师：筛选纤维素分解菌的实验过程中，稀释倍数是怎么确定的？ 生答：应选择平板上菌落数在30~300个之间的稀释倍数作为梯度稀释的倍数。

师总结：实验前，应提前做预实验，确定梯度稀释倍数。将选择培养后的培养基进行稀释。

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 首先应知道培养基成分如旁栏〈鉴别纤维素分解菌的培养基〉中比例配制。其次，应明确配制培养基的步。师：怎样分离纤维素分解菌呢？生答：略 师总结：挑选产生透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。如图P图2-13所示

。

生答：分解纤维素的微生物有多种。如有真菌、放线菌和细菌等。

引导学生阅读教材P〈资料三〉师：利用刚果红染色法分离纤维素分解菌时鉴别培养基是怎样配制的？

方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应； 方法二：在倒平板时就加入刚果红。 思考：这两种方法各有哪些优点与不足 方法一：缺点是操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用 方法二：优点是操作简便，不存在菌落混杂问题 缺点一是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；缺点二有些微生物具有

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。 师：试简述分离纤维素分解菌的过程。 生答：利用纤维素分解菌的选择培养基，经富集培养后梯度稀释，经鉴别培养基，就能够分离到能够产生透明圈的

微生物，即分解纤维素的菌。 随堂练习: 师：在实验操作是应注意哪些事项呢？ --引导学生阅读教材P〈操作提示〉

如何对实验结果进行分析与评价呢？--引导学生思考《结果分析与评价》中提出的问题。

师（前面已涉及，不在提问）：你选用了哪种实验样品分离纤维素分解菌的呢？取样的环境有哪些特点？作出这种

选择的理由是什么？ 生答：实验样品选择?选择富含纤维素环境；生物与环境具有互相依存关系

师：如何确定培养基的制作是否合格？如何确定选择培养基是否筛选出菌落的？

生答：设置对照，若对照的培养基在培养过程中无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。 （二）分离的结果是否一致 如果不同，分析产生不同结果的原因（在尿素细菌的分离实验中我们已经总结，这里不再重复）。

师：分离分解纤维素的微生物实验，只是分离纯化的第一步，为确保得到的是纤维素分解菌，还需要做什么工作呢？ --引导学生阅读教材P〈课题延伸〉

生答：为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶

分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。 小结

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