课题2　土壤中分解尿素的细菌的分离与计数教学实录及点评

课题名称：2.3 分解纤维素的微生物的分离

设计者：钟世龙

教材版本

章节名称

授课时间：

授课教师

新人教版

类别：【原创】 第 1 课时

年级册别

高二年级选修一

课题3分解纤维素的微生物的分离

2018年4月9日 第 6 周 星期一

卢腾方

（一）知识与技能

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

授课班级

高二(2)班

教学目标

（二）过程与方法

分析分离分解纤维素的微生物的实验流程，弄懂实验操作的原理

（三）情感、态度与价值观

领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力

从土壤中分离分解纤维素的微生物

重点

难点

教具

主要教学法

课时安排

★教学过程

（一）引入新课

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。

（二）进行新课

1．基础知识

自主学习：完成导学案基础知识并进行基础知识自测。

1 从土壤中分离分解纤维素的微生物

学案

讲授法、启发式教学

1课时

2、活动探究

【学生分组组讨论1】动物和人的细胞都不能合成纤维素酶，因此都不能直接利用纤维素，兔、牛等草食性动物之所以能长期吃草是因为其肠道内有分解纤维素的微生物，这些微生物将纤维素分解之后，草食性动物再吸收。思考：为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？采用什么方法可以将纤维素分解菌筛选出来？

【老师总结】

1．选择培养基与鉴别培养基

2、两种刚果红(CR)染色法的比较

【学生分组组讨论2】选择培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同，制定环境条件，使仅适应该条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加，人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。思考：为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？选择培养的条件可以从哪些方面进行选择？

（三）课堂总结、点评

2

纤维素分解微生物的分离

纤维素酶

筛选原理

实验设计

种类、作用、最适pH、催化活力

刚果红染色

土壤取样

选择培养

涂布培养

纯化培养

前置染色法

后置染色法

富含纤维素土壤

增大分解菌含量

染色鉴别

分离出分解菌

（四）课后巩固

1、有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选出能产生纤维素酶的微生物。请分析后回答下列问题：

（1）培养基中加入的化合物A是

，为微生物的生长提供

，这种培养基属于

培养基。

（2）为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，应向培养基中加入

。

（3）在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的浓度。若获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具法进行接种。

（4）实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理才能倒掉，这样做的目的是__________________________________。

2、富集培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同，设定环境条件，使仅适应该条件的微生物旺盛生长，从而使其在微生物群落中的数量大大增加，人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。富集条件可根据所需分离微生物的特点，从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择，如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等。下图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。

3 是

，操作时采用

灭菌的方法；还可用

（1）实验原理是

。

（2）本实验所需培养基为

，碳源为

。

（3）①～③重复培养的目的是

。

（4）⑤的菌落中大部分是能降解

的微生物。

（5）⑥为________组，⑦为________组，设置⑥的目的是__________________________。

（6）⑤→⑥采用_____________________________法。

3、某实验小组欲从豆油污染的土壤中筛选出高效降解脂肪的菌株。请依据题意回答：某实验小组欲从豆油污染的土壤中筛选出高效降解脂肪的菌株。请依据题意回答：

（1）在筛选过程中，应将土壤样品稀释液接种于以

为唯一碳源的固体培养基上。从功能上讲，该培养基属于

培养基。

（2）为避免培养基污染，需将培养皿呈

状态放置。为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行

处理。

（3）为了筛选出菌株，可将适量的

试剂滴加在平板中的菌落周围，洗去浮色后，如果菌落周围出现

，则说明此种菌能够分泌脂肪酶。

（4）纯化菌种时，为了对活菌计数，常采用

法接种于新的培养基平板上。

4、饲养动物常用的植物饲料中含有难溶的植酸钙等物质，很难被动物吸收利用，还影响对其他营养物质的利用。若在饲料中添加植酸酶，则能催化其水解成为可以吸收利用的磷酸盐等。以下是科研人员从作物根部土壤中分离产植酸酶的菌株的过程示意图。请分析作答。

（1）培养基中除了添加植酸钙以外，应含有

、

、水、无机盐等基本营养物质。

（2）为防止杂菌污染，要对培养基和培养皿等进行

，而且须将接种后的培养皿呈______状态放置。

（3）接种以前进行的一系列操作，目的是在培养皿表面形成

。根据土壤样品的稀释倍数和接种稀释液的体积，统计平板上的

就能大致推测出样品中的活菌数。

（4）由于植酸钙的不溶解性，使培养基中形成白色浑浊。产植酸酶的菌株会水解植酸钙，菌落的周围将形成透明的区域，根据透明区域的有无，可初步判断该菌是否产植酸酶。实验结果显示A～E五种菌株中，______是产植酸酶的理想菌株。

（5）获得目的菌以后，若要用于植酸酶的生产，还需要进行

。

5、人和哺乳动物的尿液中含有尿素，大量尿素的排放会对环境造成污染。已知土壤中有些细菌含有脲酶，可降解尿素。下面是某同学从土壤中筛选降解尿素的细菌的实验流程。请回

4

答有关问题：

配制土壤溶液→系列稀释→涂布平板与培养→菌落计数

（1）为筛选能分泌脲酶的细菌，一般选用

的培养基(从营养物质方面答)。从功能上讲，该培养基属于

培养基。

（2）

法是将样液进行一系列的梯度稀释，然后接种培养细菌并统计菌落数目。在稀释土壤溶液的过程中每一步都要在______________旁进行操作。稀释处理的目的是

。

（3）若培养基中存在含有脲酶的细菌，则其菌落周围会出现红色分解圈，这是由于尿素被分解产生

，遇到培养基中所加酚红指示剂产生了颜色变化。

（1）实验中使用过的培养基在实验完成后应如何处理？

；为什么？

。

（五）教学反思

这是属于以实验为主的教学，但本节没有缺乏实验来使学生更好掌握知识。为此，我通过播放视频，让学生加深印象。

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