课题3　分解纤维素的微生物的分离优质课教学设计

选修1专题2课题3分解纤维素的微生物的分离教案

保康一中王玉杰

一、课题目标

1.知识目标

简述纤维素酶的种类及作用。

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

上节课我们探讨学习了土壤中尿素分解菌的分离与计数，这节课我们以纤维素分解菌的分离与纯化为例，巩固加深对这方面技术的理解和掌握。纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。

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。

草食性动物肠胃中的共生微生物。除自然环境中存在分解纤维素的微生物外，在草食性动物等的消化道内，也共生有分解纤维素的微生物，其原理也是产生纤维素酶而分解纤维素，而人没有分解纤维素的能力。

环节一、基础知识

阅读、复习教师活动

学生活动

设计意图

阅读、情景导入倾听

本节目标。

二：讲授新课

活动1：阅读“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

1、纤维素的化学组成及在生物圈的分布状况？纤维素是一种由_葡萄糖首尾相思考、纤维回答。

素相

关知识，简述纤维素酶连而成的_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、纤维素酶的组成及作用？纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三

阅读、的种

类及种组分，即C1酶和CX和

_葡萄糖苷酶_

，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，回答。第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

〖思考1〗实验分析：投影的小实验是如何构成对照的？

①取二支20mL的试管

②各加入一张滤纸条

③各加入pH4.8，物质量为

0.1mol/L的醋酸－醋酸钠缓冲液11ml和10ml ④在乙试管中加入1mL纤维素酶

⑤两支试管固定在锥形瓶中，放在140r/min的摇床上振荡1h ⑥结果：乙试管的滤纸条消失

讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？

答：被纤维素酶分裂了，对照（空白对照）。

（二）纤维素分解菌的筛选

阅读课本课本28页相关部分，回答下列问题：

1、筛选纤维素分解菌的方法是_刚国红染色法_。该方法可以通过_颜色_反应直接对微生物进行筛选。

作用。

阅读、

倾听。

演练、

理解纤维素分解菌的筛回答。

选原

理。

2、其原理是：刚果红可以与纤维素形成_红色复合物_，当纤维素被___纤维素

能够设计筛选酶_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。

练一练：

1.利用刚果红染色法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是（

B）

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

高考链接：

选修1：生物技术实践（15分）

植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解，回答下列问题：

（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种组分组成的复合酶，其中葡萄糖苷酶可将

__纤维二糖___分解成

__葡萄糖___

。

（2）在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）时，CR可与纤维素形成

___红_

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

___透明圈_

。

（三）实验设计

活动3：完成实验方案流程图，讨论回答问题

阅读资料一，回答问题

纤维素分解菌大多分布在__富含纤维素__的环境中。采集土样时，应选择富含纤维素的环境。如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。也可

阅读、分解倾听、纤维思考、素微回答。

生物

实验方案，进行各个步骤操作。

将滤纸埋在土壤中一个月左右，这样会有能分解纤维素的微生物生长。

操作提示选择培养的操作方法：

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。

思考：据“摇床”、“震荡”分析纤维素分解菌的异化作用类型？

答：异养需养型

【资料二】选择培养

阅读资料二“选择培养基”，回答以下几个问题：

1、纤维素分解菌选择培养基属于液体（固体、液体）培养基，原因是没有添加琼脂成分

_2、该培养基对微生物____具有____（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是

_以纤维素粉为唯一碳源，能分解纤维素的微生物可以大量繁殖

3、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？

若设置一个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。

活动5：阅读投影资料三“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

思考：这两种方法各有哪些优点与不足

【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：

分析、

回答。

回忆、

倾听、

回答。

分析、

活动6：阅读“课题延伸”，回答：

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。纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的_葡萄糖_ 含量进行定量测定。

比较、

回答。

巩固练习

1、纤维素酶能够分解 ( C ) A．纤维素的微生物 B．淀粉的微生物 C．纤维素 D．淀粉

2、刚果红能与哪项物质形成红色复合物 ( B ) A．纤维二糖 B．纤维素 C．葡萄糖 D．麦芽糖

3、纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在于其含有 ( D ) A．NaNO3 B．KCl

演练、

回答。

分析、

回答。

C．酵母膏 D．纤维素粉

4、下列哪种生物能产生纤维素酶

…( A ) A．纤维素分解菌 B．牛 C．羊 D．兔

5

刚果红染色时，加入刚果红可在

(

C

)

①制备培养基时

②梯度稀释时

③倒平板时

④涂布时

⑤培养基上长出菌落时

A．①③

B．②⑤

C．③⑤

D．④⑤

6、两种刚果红染色法的结果是 ( A ) A．均会出现透明圈 B．均不会出现透明圈

C．方法一出现，方法二不出现 D．方法一不出现，方法二出现

【课堂小结

】

环节三：课堂小结

呼应、回答

【板书

】

专题二 第三节

分解纤维素的微生物的分离

葡萄糖

C1酶

CX酶

纤维素酶

组成

分解纤维素的

微生物

的分离

原理

刚国红染色实验设计

土壤取样

选择培养

葡萄糖苷酶

涂布培养

纯化培养