课题3　分解纤维素的微生物的分离教案及板书设计

分解纤维素的微生物的分离

一、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,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。

二、学情分析

通过第一、二节的学习,学生对于微生物的分离和纯化的方法有所认识,尤其是对平板划线法和稀释涂布平板法有比较深的认识,本节课学生主要记忆纤维素分解酶的特性和刚果红染色法的主要步骤,难度一般。

三、重点难点

从土壤中分离分解纤维素的微生物的具体过程步骤稀释和涂布。

四、教学过程

4.1第一学时

4.1.1教学活动

活动1【讲授】纤维素和纤维素酶

(一)纤维素: 1、纤维素的结构:基本组成单位是:葡萄糖; 2、纤维素的含量:地球上含量最丰富的多糖类物质; 3、纤维素的分布:棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。此外,木材、作物秸秆等也富含纤维素。

(二)纤维素酶: 1、组成:纤维素酶是一种 ,至少包括三种组分,即 、 和。(学生从课本中找出答案:复合酶;CX酶、 C1酶和葡萄糖苷酶) 2、作用: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。

活动2【讲授】纤维素分解菌的筛选

学生通过观察课本P28图2-12和2-13获取相关知识

(一)原理: 1、筛选方法:刚果红染色法

2、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。

(二)实验设计: 教师讲解分离分解纤维素的微生物的实验流程,并让学生讨论写出实验流程图: 学生写出流程图: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。

教师在每个步骤中逐步解释相应问题: 1、土壤取样: 问题1:为获得纤维素分解菌,取样时应选择怎样的环境?

回答:在富含纤维素的环境中(如多落叶的腐殖土)寻找

问题2:为什么要在富含纤维素的环境中寻找?有无其他方法? 回答:纤维素分解菌的含量相对较多。

2.选择培养: 教师引导学生阅读课本P29侧边栏,分析讨论选择培养基配方,回答问题

问题1:选择培养的目的? 回答: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。

问题2:选择培养基是液态培养基还是固态培养基?该培养基对微生物是否有选择作用?如果有,有时如何进行选择? 回答:纤维素分解菌选择培养基属于液体培养基,原因是没有加琼脂。

它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,起到选择作用。

3.鉴别培养基:刚果红染色法:学生分小组讨论分析两个方法的的优缺点。

方法一:先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应。

本方案优点是:显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。

缺点是:操作烦琐,加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂; 方法二:在倒平板时就加入刚果红。

本方案优点是:操作简便,不存在菌落混杂问题。

缺点是:a、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。

b、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。

活动3【讲授】结果分析与评价

根据实验过程,回答问题: 1、培养基的制作是否合格? 对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明培养基制作合格。

2、选择培养基是否筛选出菌落? 如果观察到产生透明圈的菌落,则说明可能获得了分解纤维素的微生物。

活动4【讲授】课题延伸：

1、为了确定分离得到的是纤维素分解菌,还需要进行实验。(发酵产纤维素酶) 2、纤维素酶的发酵方法有 发酵和_____发酵。(液体、固体) 3、纤维素酶的测定方法: 对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的________ 含量进行定量测定。(葡萄糖) 活动5【活动】小结：纤维素酶分解菌分离提纯实验与尿素分解

菌实验有何不同

比较两个实验流程的不同之处: 尿素分解菌:土样制成菌悬液→稀释→涂布在选择培养基上(尿素为唯一氮源)→分离菌落,鉴定菌种

纤维素分解菌:土样制成菌悬液→选择培养,增殖(纤维素为唯一碳源)→稀释,涂布鉴别培养基→刚果红染色法,分离菌落,鉴定菌种(发酵产纤维素酶)