课题3　分解纤维素的微生物的分离第一课时教学设计

2.3 分解纤维素的微生物的分离

学

科

教学内容

学情分析

生物

备课教师

授课时间

第

周

月

日

分解纤维素的微生物的分离

在课题1和2 的基础上，学生已经建立有关微生物的相关知识，所以对于本部分知识，教师以主导为主，让学生通过阅读教材完成相关的分析，教师只需要导出新知识点即可。

1.知识目标

（1）说出纤维素酶的作用；

（2）说明培养基对微生素的选择作用；

（3）简棕纤维素酶的应用；

（4）分离寺壤中具有纤维素酶的菌株。

教学目标

2.能力目标

（1）能够设计出多种观察土壤中水解纤维素的微生物的实验方案；

（2）通过分析土壤中微生物的差异引起实验结果的变化，获得推理和比较的能力；

（3）通过共同设计方案、共同准备材料、协调操作过程，获得合作和交流的能力；

3.情感态度和价值观目标

通过自主设计、完成实验。培养勇于探索的科学精神。以入在合作学习中培养关爱他人的优良品质。

教学重难点

教学方法与手段

与其他学科联系

从土壤中分离分解纤维素的微生物。

启发式教学、多媒体教学

设计化学中的稀释等问题

教材首先说明了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，教材介绍了产纤维素酶的微生物能够分解纤维素，因此，对纤维素的利用离不开对分解纤维素的微生物的研究。最后，教材点明了本课题的研究主题，即从土壤中分离能够分解纤维素的微生物。

课件或图片

（一）

纤维素与纤维素酶

知识要点： 1.纤维素在生物圈的分布；2.纤维素酶的作用。

教学建议：有关纤维素的知识，教师可以联系必修模块《分子与细胞》中多糖的知识并安排学生通过阅读进行自学，学生自学后应该能够说出纤维素的化学组成以及在生物圈中的分布状况。关于纤维素酶的作用，教师可以参照课本的楷体字部分做演示实验。该实验的现象明显，能使学生对纤维素酶的作用留下深刻的印象。如果不做实验，也可以参照课本中图2-12来了解纤维素酶的作用。

（二）纤维素分解菌的筛选

知识要点： 1.刚果红染色法；2.刚果红染色法的原理。

课题特征

教学准备

教学过程

1

教学建议：教材在介绍刚果红染色法之前，首先用“筛子筛沙”这一形象的比喻来说明筛选微生物的基本思想方法。教师还可以结合本专题课题2介绍选择培养基的有关内容，进一步引导学生深入认识分离微生物的基本思想。刚果红染色法的知识难度并不大，学生通过自学就能够理解。

五、实验案例

土壤中纤维素分解菌的分离

实验的具体操作步骤如下。

1.土样采集

土样采集的方法与本专题课题2类似。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

选择培养需要的仪器有：250 mL锥形瓶、无菌称量瓶、药匙、1 mL和10 mL的移液管、天平、摇床、温度计等。

培养基的制备参照课本旁栏中的比例配制。在250 mL锥形瓶中装入30 mL培养基，用8层纱布做成瓶塞，将瓶口塞紧，再在瓶塞外包裹两层包装纸（或报纸），用线绳扎紧，在121 ℃下高压蒸汽灭菌20 min。

选择培养的操作：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布平板，也可以按课本中所述，重复选择培养的步骤一次，然后再进行梯度稀释和涂布平板。

3.刚果红染色法分离

纤维素分解菌这一步所需要的仪器有：无菌培养皿、涂布器、1 mL移液管，装有9mL无菌水的20 mL大试管，温箱等。

培养基的制备参照课本旁栏中的比例配制。在500 mL三角瓶中装入200 mL培养基，在121 ℃下高压蒸汽灭菌20 min。

倒平板操作：将灭菌后的固体培养基熔化，按无菌操作的要求，在无菌的培养皿中倒入15～20 mL培养基，凝固后待用。

制备菌悬液：按照本专题课题1的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释，稀释6最大倍数至10。

涂布平板：将稀释度为104～106的菌悬液各取0.1 mL，滴加在平板培养基上，用涂布器将菌液涂布均匀，在30 ℃倒置培养，至菌落长出。每个稀释度下需涂布3个平板，并注意设置对照。刚果红染色的具体操作步骤参照课本［资料三］。

六、课题成果评价

（一）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。

（二）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。

（一）基础知识

1．筛选纤维素分解菌的方法是刚果红染色法。

2．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。

（二）实验设计

2 板书设计

（三）结果分析与评价

在介绍刚果红染色法之前，首先用“筛子筛沙”这一形象的比喻来说明筛选微生物的基本思想方法。在教学过程中可以结合专题2介绍的选择培养基的内容，进一步引导学生深入认识分离微生物的基本思想。刚果红染色法的知识难度并不大，学生通过自学就能够理解。

教学反思

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