课题3　分解纤维素的微生物的分离教案教学设计

专题2 微生物的培养与利用

课题3 分解纤维素的微生物的分离

【教学目标】 1、简述纤维素酶的种类及作用

2、从土壤中分离出分解纤维素的微生物，讨论这类微生物的应用价值

3、掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

4、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

5、领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力

【教学重点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

【教学难点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

【教学用具】

多媒体、板书

【教学过程】

（一）引入：前后知识点连接

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。

思考：那草食性动物是怎样消化食物中纤维素的呢？

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。

（二）基础知识

活动1：阅读“纤维素与纤维素酶”，完成以下填空：

棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素的分解需要在纤维素酶的催化作用下完成，请完成下列过程：（强调两部过程中酶的种类与名称书写）

活动2：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：（让学生阅读课文，尝试写出过程图，锻炼学生信息提取与分析能力。）

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。

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。

（三）实验设计

活动3：完成实验方案流程图，讨论回答问题

〖思考1〗实验流程中“选择培养”的培养基类型是什么？该培养的目的是什么？

——液体选择培养基。其目的是使纤维素分解菌增殖，含量增多。

〖思考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。

活动4：阅读投影资料一“土壤取样”，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？从中你能获得什么启示？

——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。（结合环境、选择和方向的重要性等做德育渗透教育）

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250px的腐殖土壤中。

活动5：阅读投影资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

1、纤维素分解菌选择培养基属于液体培养基，原因是没有添加琼脂成分。

2、培养基选择作用机制是以纤维素粉为唯一碳源，只有纤维素分解菌才能生存。

3、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6：阅读投影资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：

〖思考〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

在选择培养条件下，可使能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。

（四）结果分析与评价

活动7：阅读“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。

2、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。

【课堂小结】

【板书设计】

专题二 第三节 土壤中分解尿素的细菌的分离与计数

一、有关纤维素的基础知识

二、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验设计

三、实验分析与评价

【课后练习】 1．在培养基中加入纤维素(唯一氮源)以分离出能分解尿素的细菌，这种加入尿素的培养基在功能上属于(

) A．选择培养基 B．固体培养基 C．液体培养基 D．鉴别培养基 2．测定土壤中细菌数量一般选用104、105和106倍的稀释液进行平板培养，而测定真菌的数量一般选用102、103和104倍稀释，其原因是(

) A．细菌个体小，真菌个体大 B．细菌易稀释，真菌不易稀释

C．细菌在土壤中数量比真菌多 D．随机的，没有原因

3．用来判断选择培养基是否起到了选择作用需要设置的对照是(

) A．未接种的选择培养基 B．未接种的牛肉膏蛋白胨培养基

C．接种了的牛肉膏蛋白胨培养基 D．接种了的选择培养基

4．在涂布平板操作时错误的是(

) A．将涂布器在酒精灯火焰上灼烧，直到烧红

B．取少量菌液滴加在培养基表面

C．将沾有少量酒精的涂布器在火焰上引燃待酒精燃尽后，冷却8 s～10 s再用

D．涂布时可转动培养皿，使涂布均匀

5、某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难以降解的有机化合物A，研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(“目的菌”)。实验的主要步骤如下。请分析回答问题：

(1)培养基中加入化合物A的目的是筛选__________，这种培养基属于__________培养基。xkb1.com (2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的__________，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是__________。

(3)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量__________的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量__________。

(4)转为固体培养时，常采用__________的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

(5)若要研究“目的菌”的生长规律，可将单个菌落进行液体培养，采用__________的方法进行计数，以时间为横坐标，以__________________为纵坐标，绘制生长曲线。

(6)实验结束时，使用过的培养基应该进行__________处理后，才能倒掉。

答案：(1)“目的菌”

选择

(2)化合物A

异养需氧型

(3)减少

增加

(4)平板划线

(5)定期取样

“目的菌”数目的对数

(6)灭菌

【课后反思】

本节课在学习了土壤中分解尿素的细菌的分离与计数后，学生已掌握了细菌分离与计数的基本原理与方法，然后通过课前预习也掌握了基础知识部分，课上再通过同学们组内探究和教师讲解，学生较好地把握了本节课的重难点。课下通过课后练习的反馈，本节课中关于选择培养基和鉴别培养基的特点与区别，以及判断选择培养基是否起到作用的方法，个别学生掌握的不是很好，还需多加引导理解与习题巩固。