课题3　分解纤维素的微生物的分离教学设计

人教版选修一 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》教学设计

四川省安岳实验中学

孙未

【教材分析】

本课题作为课题1的应用和课题2的深入，分离某种特定的微生物，难度较大、探索性更强，在高考中考查的可能性也很大。教材在课题背景中利用学生已经学过的纤维素的化学组成推广到生活中纤维素的广泛分布和应用。而若要充分利用纤维素，就应将其分解，引导学生自然而然地过渡到分解纤维素的微生物及其产生的相关酶。之后，教材紧接着介绍了纤维素、纤维素酶以及如何从土壤中分离纤维素的微生物，通过对课题中实验设计思路的深入学习，要求学生掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。本课题相较于前面两个课题的基础上，增加了富集培养及鉴别纤维素分解菌这两个步骤，对于前两个课题学习的无菌操作技术、选择培养技术都有应用，因此学习本课题除了复习前面两个课题的相关内容外，还需重点学习鉴别培养基等知识。

【核心素养】

1.生命观念—根据从土壤中可分离出分解纤维素的微生物，形成生物与环境相适应的观点。

2.科学探究—通过分析分离分解纤维素的微生物的实验流程，领悟科学探究的方法，发展科学思维，掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。

3.社会责任—了解土壤中分解纤维素的微生物在保护环境中的作用，增强社会责任感。

【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的具体过程步骤。

【教学方法】

启发式教学

【课前准备】

学生课前预习：阅读教材P27－30，填写导学案自主预习、预习自测。

1

【教学过程】

一、情景导课，引出课题。（观看视频：夏季焚烧枯枝落叶的危害）

地球的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，但绝大多数没有得到充分利用，像视频中的焚烧对环境的危害是极其大的，如何将纤维素转化为能够直接利用的资源是摆在人生面前的一个难题。近年来，对秸秆类纤维素物质的利用主要采用生物法，即利用微生物产生的纤维素酶将其转为为人类所利用的资源，因此，分离能分解纤维素的微生物就显得尤为重要。

二、新课学习

（环节一：纤维素与纤维素酶）阅读教材P27回答下列问题：

1.说出纤维素的化学组成和分布

2.说出纤维素酶的组成和作用

3.实验：纤维素酶分解纤维素

〖思考〗（1）乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？

（2）实验是如何构成对照的？

〖填表〗比较纤维素和纤维素酶

本质

种类

单体

来源

作用

纤维素

纤维素酶

（环节二：纤维素分解菌的筛选）

1.说出纤维素分解菌的方法和原理。

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。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。

（环节三：分离纤维素分解菌的实验设计）

土壤取样

2 选择培养

梯度稀释

涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上

挑选产生透明圈的菌落

【课内探究】纤维素分解菌的筛选

1.阅读教材P29[资料二]选择培养，回答下列问题。

（小组长组织，小组合作讨论）

（1）旁栏给出的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？这样有什么好处？

（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？

（3）你能否设计一个对照实验，说明选择培养的作用？

2.阅读教材P29[资料三]刚果红染色法，完成下表。

（学生先独立完成，再组内同桌交换核对答案）

方法一

①培养基长出 ②覆盖CR溶液(质①配制CR溶液(质量浓度为 mg/mL) 量浓度为 mg/mL) ② ③按照每200 mL ③倒去CR溶液

过程

④加入 溶液(物质的量浓度为1 ⑤倒平板

mol/L) ⑥接种后培养

⑤倒掉 溶液

先培养 ，再加入 进行颜区别

色反应

显示出的颜色反应基本上是 优点

的作用

(1)

由于在纤维素粉、琼脂和土豆汁中都含有淀粉类物质,可以使能够产生

的微生物出现假阳性反应

(2)有些微生物具有降解色素的能力,长时间培养会降解刚果红,从而形成明显的 ,这些微生物与纤维素分解菌不易区分

操作简便，不存在 问题

在 时就加入刚果红

加入1 mL CR溶液④混匀

方法二

操作繁琐，加入刚果红溶液会师菌落之间缺点

发生混杂现象。

〖观看视频〗刚果红染色法

〖思考〗培养基中出现的透明圈一定是纤维素分解菌的作用吗？为什么？

3

（环节四：结果分析及评价）

1.培养基的制作是否合格

2.选择培养基是否筛选

（环节五：课题延伸）

为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行_____________实验，纤维素酶的发酵方法有______ 发酵和______ 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________ 含量进行定量测定。

三、课堂小结

总结归纳分离培养微生物的一般方法。

【板书设计】

2.3分解纤维素的微生物的分离

一.纤维素与纤维素酶

1.纤维素

（1）本质

（2）分布

2.纤维素酶

（1）组成

（2）作用

（3）实验：纤维素酶分解纤维素

二.纤维素分解菌的筛选

1.方法

2.原理

三.实验设计

1.土壤取样

2.选择培养

3.梯度稀释

4.将样品涂布到鉴别培养基上

5.挑选菌落

4

【针对训练】

1、下列关于纤维素酶的说法，错误的是（

）

A、纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种

B、纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖

C、纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁

D、葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖

2、利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是（

）

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

3、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是（

）

①土壤取样

②梯度稀释

③选择培养

④菌悬液涂布平板

⑤挑选出单个菌落

A、

①②③④⑤

B、①③②④⑤

C、

①②④③⑤

D、①④②③⑤

4、在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点？（

）

A、生物结构与功能相适应的观点

B、生物结构与功能整体性观点

C、生物与环境相适应的观点

D、生物发展进化的观点

5、有关选择培养正确的叙述是（

）

A、可以增加纤维素分解菌的浓度

B、可以减少纤维素分解菌的浓度

C、所用培养基是固体培养基

D、所用培养基是平板培养基

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