课题3　分解纤维素的微生物的分离国家优质课一等奖

选修1专题2课题3分解纤维素的微生物的分离教案

一、课题目标

1.知识目标

简述纤维素酶的种类及作用，从土壤中分离出分解纤维素的微生物；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。

二、课题重点

从土壤中分离出分解纤维素的微生物。

三、课题难点

从土壤中分离出分解纤维素的微生物

四

教学流程

教学流程

环节一：课程导入

六十能被土壤中某些微生物分解利用，因为它们能够产生纤维素酶。

棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，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。

在本课题中，我们将探讨如何分离土壤中能够分解纤维素的微生物，

课题目标：

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

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，地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中百分之四十到百分之从教材课题背景导入，展示课题目标。

背景材料：

教师活动

学生活动

设计意图

阅读、情景导入倾听。

本节目标。

环节二：讲授新课

一、基础知识

（一）纤维素与纤维素酶

1．纤维素 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________，土壤中有分解纤维素的微生物，其含有______，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 2.纤维素酶

指导学生阅读教材相关纤维素酶材料，讲解纤维素水解相关知识。

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，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。 阅读、复习思考、纤维回答。

素相

关知识，简述纤维素酶阅读、的种回答。

类及

作用。

（二）纤维素分解菌的筛选

①原理

纤维素分解菌

↓

刚果红→红色复合物红色消失，出现透明圈

纤维素②筛选方法：刚果红染色法，即通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

③培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。

【方法点拨】刚果红染色法

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。

阅读、

倾听。

演练、

理解纤维素分解菌的筛回答。

选原

二、实验设计

（一）展示实验流程图，让学生回答〖旁栏思考1〗。

理。

〖旁栏思考1〗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以尿素为唯一氮源的选择培养基上；本课题通过选择培养使纤维素菌增殖后，再涂布在鉴别培养基上。其它操作基本相同。

能够设计筛选（二）让学生阅读教材相关资料，讨论回答问题，讲解实验设计步骤和注意事项。

1.土壤取样

〖旁栏思考2〗

取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？

生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，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。

〖旁栏思考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的腐殖土阅读、分解壤中。

2.选择培养

（1）目的

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）制备选择培养基

让学生分析选择培养基配方，回答问题。

纤维素分解菌的选择培养基

纤维素粉 5g-----------C源

NaNO3 1g------------N源，无机盐

Na2HPO4·7H2O 0.5g----------无机盐，调节PH KH2PO4 0.9g---------无机盐

MgSO4·7H2O 0.5g----------无机盐

KCl 0.5g-----------无机盐

酵母膏 0.5g------------少量C源，N源

水解酪素 0.5g-------------N源，生长因子

将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000ml a.旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

液体培养基，配方中无凝固剂琼脂。

b.这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果有，是如何进行选择的？

有选择作用，纤维素是主要的碳源，能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。

方案，进行各个步骤操作。

倾听、纤维思考、素微回答。

生物

实验

c.你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用。

用葡萄糖代替纤维素。

3.制备菌悬液

按照本专题课题一的稀释操作方法。将选择培养后的培养基进行等比稀释，稀释最大倍数至10的六次方倍。

4.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

展示鉴别培养基成分，引导学生关注刚果红成分。

鉴别纤维素分解菌的培养基

CMC-Na 5-10g----C源

酵母膏 1g-------C源，N源

KH2PO4 0.25g-----无机盐

琼脂 15g-------凝固剂

土豆汁 100ml------C源

将上述物质溶解后,用

蒸馏水定容到1000ml （2）涂布平板

讲解操作过程：将稀释度为10～10的菌悬液各取0.1ml涂布在培养基上，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。

5.挑选产生透明圈的菌落

讲解操作过程：挑取产生明显的透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。 接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30℃－37℃培养，可获得纯培养。 三、结果分析与评价

以两个例子让学生进行分析和评价。

（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

由于在土壤中的细菌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结果。 四、课题延伸

指导学生阅读教材，关注课题延伸。

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，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵。 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46

分析、

回答

回忆、

倾听、

回答。

分析、

比较、

回答。

演练、

回答

分析、

回答。

定量的测定。

五、课后反思

经过对纤维素分解菌的分离的学习，进一步的了解了纤维素的作用，以及纤维素分解菌的作用原理，以及怎样分离纤维素分解菌，结合实际，同学们比较容易掌握知识点，也表现出很高的兴趣，对于知识点的巩固，课后还应该多做习题。