课题3　分解纤维素的微生物的分离优秀导入

课题3分解纤维素的微生物的分离

一、教学目标

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

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。

3.情感目标

讨论分解纤维素微生物的应用价值；领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力

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

环节一：

课程导入

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。

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

环节二：

一、基础知识

（一）纤维素与纤维素酶

1．纤维素

阅复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。许多商品纤倾听。

从教材课题背景导入，展示课题目标。

背景材料：

阅读、情景导入本节目标。

读、习

讲授新课

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。

2.纤维素酶

（1）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。

思纤考、维回素答。

相

阅

关知识，简述纤读、维回素（2）纤维素酶活性的测定实验

实验分析：如何设置对照的? 在一支试管中添加纤维素酶,另一支试管不添加纤维素酶。

1个酶活力单位(1U)是：

指在温度为25℃,其它反应条件最适宜情况下,在1min内转化1mmol的底物所需要的酶量。

答。

酶

阅

的种类及作用。

读、

倾

（二）纤维素分解菌的筛选

1.筛选纤维素分解菌的方法是刚果红染色法。该方法可以通过颜色反应直接筛选。

2.其原理是:刚果红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。

【典型例题】

听。

理解

刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上,筛到了几株有透明降解圈的菌落(见下图)。图中降解圈大小与纤维素酶的有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是

(填图中序号)。

演练、回答。

纤维素分解菌的筛选原理。

【答案】量与活性①

二、实验设计

（一）展示实验流程图，让学生回答〖旁栏思考1〗。

1.实验流程中“选择培养”使用的是什么类型的培养基?该培养的目的是什么? 使用的是纤维素分解菌液体选择培养基。其目的是使纤维素分解菌增殖,含量增多。

2.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选择培养基上;本课题通过选择培养使细菌增殖后,再涂布在鉴别培养基上。其它操作基本基本共同。

（二）阅读教材“资料一土壤取样”,讨论并回答下列问题: 1.纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中。

2.为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌? 生物适应一定环境,环境对生物具有选择作用,只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌的含量才会高于其它普通环境,从而提高获得目的微生物的几率。

3.将滤纸埋在土壤中有什么作用?人工设置适宜环境,使纤维素分解菌相对聚集。

阅读、倾听、思考、回答。

能够设计筛选分解纤维

滤纸应该埋进土壤多深?一般将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。

（三）阅读教材“资料二选择培养基”和栏旁培养基配方,讨论并回答下列问题: 1.纤维素分解菌选择培养基属于液体(液体、固体)培养基。

纤维素分解菌鉴别培养基属于固体(液体、固体)培养基。

2.纤维素分解菌选择培养基的选择作用机制是什么? 以纤维素粉为唯一碳源,只有分解纤维素分解菌才能生存。

3.若设置对照实验说明选择培养的作用,应控制的变量是将纤维素粉改为葡萄糖, （四）阅读教材“资料三刚果红染色法”,填表比较两种染色法的各自的优缺点: 染色法

优点

菌的作用

操作繁琐、刚果红会使菌落之缺点

间发生混杂

【典型例题】

某些农作物秸秆富含纤维素，纤维素经过水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程，请回答下列问题：

题

方法一

颜色反应基本上是纤维素分解方法二

素微生物实验方案，进行各个步骤操作。

操作简便、不存

产生淀粉酶的微

糊透明圈,有些微

素,形成明显的透分析、

回

答。

(1)农作物秸秆含有丰富的纤维素，纤维素可以经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。人们常常从土壤中分离纤维素分解菌。筛选纤维素分解菌常用的方法是__________________。其实验流程是：土壤取样→选择培养→________→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生__________的菌落。

【答案】刚果红染色法

梯度稀释

透明圈

【方法点拨】筛选纤维素分解菌常用的方法是刚果红染色法，实验流程是：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。

三、操作提示、结果分析与评价、课题延伸

（一）阅读教材“课题延伸”,回答: 1.为了确定分离得到的是纤维素分解菌,还需要进行发酵产纤维素酶实验,纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。

2.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产生的葡萄糖含量进行定量测定。

（二）观看视频:观看“分解纤维素的微生物的分离”视频

回

忆、

倾

听、

回

答。

环节三：

课堂小结

共同回顾本节要点：

1.纤维素酶

①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。

呼突应、出回本答。

节重

②作用：2.纤维素分解菌的筛选

①原理：

点。

刚果红纤维素酶→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。

④实验流程

土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选产生透明圈的菌落

环节四：教学反思

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。