课题3　分解纤维素的微生物的分离第二课时教案

课题3：分解纤维素的微生物的分离

一、教学目标：

（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

（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。

二、教学重点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

三、教学难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

四、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

【基础知识】

（一）纤维素与纤维素酶

阅读27页，“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

1、纤维素的元素组成、基本单位、分布状况？

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。

2、纤维素酶包括哪些种类？作用？

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（外切酶），CX酶（内切酶）和葡萄糖苷酶。

展示纤维素酶的作用机理。

实验体会纤维素酶的作用：分析该实验是如何构成对照的？

在一支试管中添加纤维素酶，另一支试管不添加纤维素酶；尽管醋酸－醋酸钠缓冲液用量不同，但都能维持相同的pH。

（二）纤维素分解菌的筛选

阅读“纤维素分解菌的筛选”，思考筛选目的菌株有什么方法？原理是什么？

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。

【实验设计】 请你根据实验流程图和提示的三个资料以及“操作提示”，在思考有关问题的基础上，设计一1

个详细的实验方案。

流程图：土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→纯化培养→挑选产生透明圈的菌落→微生物培养



土壤取样

【资料一】

1、为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

生物与环境相互依存，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。

2、如果找不到合适的环境，可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？

能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。

一般将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。



选择培养

展示纤维素分解菌的选择培养基配方，并分析成分

【资料二】1、该配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

液体，因为配方中无琼脂。

2、这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，又是如何进行选择的？

有。因为配方中纤维素的主要碳源，只有能分解纤维素的微生物才可以大量繁殖。

3、你能否设计一个对照实验，说明选择培养的作用？

提示：自变量为培养基的种类，即普通培养基和选择培养基。普通培养基可为牛肉膏蛋白胨培养基或把纤维素改为葡萄糖。

4、选择培养的目的是什么？为什么能够“浓缩”所需的微生物？

增加纤维素分解菌的浓度。

适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，不适应的微生物被抑制。



梯度稀释



将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

分析鉴定培养基成分，为后面刚果红染色法分析做铺垫。



刚果红染色法

【资料三】比较两种方法的优缺点：

方法一

方法二

优点

分解菌的作用

操作简单

不存在菌落混杂问题

缺点

刚果红会使菌落之间产生混杂

产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈



纯化培养

2

颜色反应基本上是纤维素操作繁琐

将产生明显的透明圈的菌落，挑取并接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30-37℃培养，可获得纯化培养。

【结果分析与评价】

1、培养基中有杂菌污染吗？选择培养基是否筛选出菌落？

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。

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。

2、比较分离结果与其他同学是否一致？

【课题延伸】

为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验。

纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵。

纤维素酶的测定：一般采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定。

【课堂总结】

1、列表比较课题2、3中分离与鉴定菌株的不同。

2、学完这个专题后，你能否总结出分离培养微生物的一般方法？请用流程图表示。

土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到有特定选择作用培养基上→挑选单菌落→发酵培养

3