课题3　分解纤维素的微生物的分离PPT专用课堂实录内容

《分解纤维素的微生物的分离》教学设计

一、教材分析：

本课题作为课题1的应用和课题2的深入，分离某种特定的微生物，难度较大、探索性更强，在高考中考查的可能性也很大。教材在课题背景中利用学生已经学过的纤维素的化学组成推广到生活中纤维素的广泛分布和应用。而若要充分利用纤维素，就应将其分解，引导学生自然而然地过渡到分解纤维素的微生物及其产生的相关酶。之后，教材紧接介绍了纤维素、纤维素酶以及如何从土壤中分离分解纤维素的微生物，通过对课题中实验设计思路的深入学习，要求学生掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。

二、教学目标

（一）知识与技能

1、简述纤维素酶的种类和作用，从土壤中分离出分离纤维素的微生物；

2、掌握从土壤中分离某种特定微生物的技术。

（二）过程与方法

分析分离分解纤维素的微生物的实验流程，弄懂实验操作原理。

（三）情感态度、价值观

领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力

三、教学重、难点

1．重点：从土壤中分离分解纤维素的微生物。

2．难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物。

四、教学准备

多媒体课件。

五、课时安排

1课时。

六、教学过程

【课程导入】

树林里有很多的落叶被掩埋后，过些时间挖开还在不？他们去了哪里？反刍动物和大量的微生物能以纤维素作为能量的主要来源，此中奥妙何在？让我们一起来了解这种能分解纤维素的微生物。

【基础知识】

活动1：阅读教材p27内容，“纤维素与纤维素酶”回答下列问题：

1、纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，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。 2、纤维素酶

（完成下列过程）

纤维素

纤维二糖

葡萄糖

3、实验分析：p27的实验是如何设置的，哪个是实验组那个为对照组，结果如何？（学生分析完成，给予点评）

4、讲解：1U的的含义（为后面知识做铺垫）

活动2：阅读“纤维素分解菌的筛选”，讨论并回答下列问题：

1、方法：刚果红染色法

2、纤维素分解菌筛选方法的原理: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。

【实验设计】

阅读教材p28“实验设计”部分，完成实验方案流程图，小组合作讨论并回答下列问题：

土壤取样

问题1：实验流程中“选择培养”使用的是什么类型的培养基？该培养基的目的是什么？

问题2：本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？（小组合作探究）

活动3：讲解实验操作过程的方法以及操作目的

1、土壤取样

挑选产生透明圈的菌

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

选择纤维素丰富的环境，依赖于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。

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）操作：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。

3、梯度稀释

按照课题1的稀释操作方法，将选择培养后的培养液进行等比稀释10~10倍，之后，将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。

4、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

（1）制备培养基：参照旁栏中的比例。

（2）倒平板操作。

（3）涂布平板：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，菌落周围会出现明显的透明圈。

5、挑选产生透明圈的菌落

参照课本刚果红染色法，挑选产生透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落

（二）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

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。

【课题延伸】 4617

本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。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。

七、课堂小结

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。纤维素分解菌的筛选方法是刚果红染色法，它有两种方法，一是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应；二是在倒平板时就加入刚果红

。

八、典型例题 例1、下列关于纤维素酶的说法，错误的（

） 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

例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 例3、有关选择培养正确的叙述是（

）

A．可以增加纤维素分解菌的浓度 B．可以减少纤维素分解菌的浓度 C．所用培养基是固体培养基 D．所用培养基是平板培养基 例4、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是（

）

①土壤取样

②梯度稀释

③选择培养

④菌悬液涂布平板

⑤挑选出单个菌落 A．①②③④⑤ B．①③②④⑤ C．①②④③⑤ D．①④②③⑤

九、教学反思

这节内容实验思路清晰，从基础知识导入到提取微生物的实验方法，学生在借鉴尿素分解菌的分离以及微生物接种培养的过程中，掌握速度很快，难度不大，但关键仍在于进一步的应用和提升，组件拓展到熟练掌握提取土壤中的特定微生物的实验设计方法。