课题3　分解纤维素的微生物的分离多媒体教学设计及其点评

库车县第四中学2018-2019年第二学期

集体备课教案

科目

生物

授课

唐增科

时间

2019.3.11 地点

教师

授课题目

专题2课题3分解纤维素的微生物的分离（第一课时）

三维目标：

1.知识目标

（1）.能简述纤维素酶的种类及作用

（2）.能从土壤中分离出分解纤维素的微生物，了解这类微生物的应用

（3）.能掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

2.能力目标

从土壤中分离出分解纤维素的微生物。

3.情感目标

讨论分解纤维素微生物的应用价值。

教学重点

从土壤中分离出分解纤维素的微生物。

教学难点：

从土壤中分离出分解纤维素的微生物。

教学用具：

PPT

教科书

教案

练习册

教学过程与步骤：

课前三分钟：

感恩祖国，父母，老师，维护民族团结，爱护花草树木。学习雷锋精神，无私奉献。 导入新课

从教材课题背景导入，展示课题目标。

背景材料：

棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，其纤维素的质量分数可达92%～95%，亚麻、木材、作物秸秆等也富含纤维素。许多商品纤维素都是由天然纤维素制得的。用分解纤维素的微生物处理后，纤维素可分解成糖。它不仅可以供给人们能量，还可以用于酿酒、酿醋等食品加工业，成为葡萄糖的替代品。 在土壤中有许多能利用和分解纤维素来作为能源的微生物，因为它们含有纤维素酶。 讲授新课

基础知识

一、纤维素与纤维素酶

1．纤维素 (1)组成：纤维素由 C、H、O 三种元素组成，单体是葡萄糖，分子通式为(C6H10O5)n，是地球上含量最丰富的多糖类物质。

(2)分布：棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、亚麻、作物秸秆等也富含纤维素。

(3)种类：除天然纤维素外，还有水溶性的羧甲基纤维素钠、不溶于水的微晶纤维素等。

(4)性质：纤维素为白色、无气味的纤维状结构物质，不溶于水，也不溶于一般有机溶剂。与淀粉一样，纤维素不具有

还原性，但其水解产物葡萄糖具有还原性。

(5)用途：纤维素可用于造纸、纺织、制造炸药等；食物中的膳食纤维具有刺激胃肠蠕动、促进消化液分泌的功能，被

称为第七营养素

阅读教材有关纤维素材料，回答下列问题：

含________三种元素，是一种多糖。纤维素的基本组成单位是________，人体内没有________，所以人体不能直接以纤维素为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成________释放到无机环境。

答案：C、H、O 葡萄糖 纤维素酶 葡萄糖 延伸：草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？肠胃中的共生物生物。

2.纤维素酶

(1)组分：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。

备注：除自然环境中存在分解纤维素的微生物外，在草食动物牛、马、羊等的消化道内，也共生有分解纤维素的微生物，

其可产生纤维素酶分解纤维素，而人体没有分解纤维素的能力。

(2)作用：

（3）纤维素酶活性的测定实验

课堂演示纤维素水解滤纸实验：右边的试管中加入了纤维素酶，而左边的没有加入。

二、纤维素分解菌的筛选

1.方法：刚果红染色法，通过颜色反应筛选。

2.原理

指导学生阅读教材，讲解原理。

纤维分解菌纤维霉素

刚果红纤维素红色复合物――――→红色消失，出现透明圈

即：刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。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，刚果

红——纤维素的红色复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，因此，可以通过是否产生透

明圈来筛选纤维素分解菌。

3.培养基 (1)纤维素分解菌的选择培养基或称为富集培养基(液体培养基)，该培养基中富含的碳源为纤维素粉，而不是以纤维素为

唯一碳源的培养基，所以在培养过程中除得到大量的纤维素分解菌外，也有其他微生物的存在，但只有以纤维素为碳源

的微生物才能大量繁殖，因此纤维素分解菌占优势地位；该选择培养基的目的是：利用这种培养基可以增加纤维素分解

菌的浓度，以确保能从样品中分离到所需要的微生物。

(2)鉴别纤维素分解菌的鉴别培养基(固体培养基)，在该培养基中加入刚果红溶液，在该培养基上生长的纤维素分解菌分泌纤维素酶，因此菌落周围会形成透明圈。

【典型例题】 植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列相关问题：

(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分形成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将______________分解成______________。

(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)染料时，CR可与纤维素形成________色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的________。

答案

(1)纤维二糖

葡萄糖(2)红

透明圈 思考 1：草食性动物是怎样消化食物中的纤维素的？ 提示：反刍动物的瘤胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。微生物能够产生纤维素酶，最终将纤维素分解成葡萄

糖。

思考 2：培养基中出现透明圈一定是纤维素分解菌的作用吗？ 提示：不一定。刚果红与多糖类化合物产生红色复合物，若多糖为淀粉，产生淀粉酶的微生物也可使培养基产生透明圈。

思考 3：为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

提示：由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对较高，因此从这种环境中获

得目的微生物的概率要高于普通环境。

思考 4：在纤维素分解菌的筛选过程中涉及到的生物技术有哪些？ 提示：主要用到培养基的配制、无菌操作技术、稀释涂布平板法、选择培养基的作用和土壤取样等。

板书设计：. 专题2课题3分解纤维素的微生物的分离

一、纤维素与纤维素酶

1．纤维素 2.纤维素酶

二、纤维素分解菌的筛选

1.方法：刚果红染色法，通过颜色反应筛选。

2.原理

3.培养基 布置作业：

练习册P26-P29 课后反思：