课题3　分解纤维素的微生物的分离名师教学视频（文字实录）

课题3：分解纤维素的微生物的分离教案

一、课题目标

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；掌握从土壤中分离特定微生物的操作技术。

过程与方法：分析分解纤维素的微生物的实验流程

情感态度与价值观：领悟科学探究的方法

二、课题重点与难点

课题重点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

课题难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

三、教学过程

（一）情境导入

上节课我们探讨了土壤中尿素分解菌的分离和计数，这节课我们以纤维素分解菌的分离与纯化为例，巩固加深对这方面的理解和掌握。

（二）教学内容

1、基础知识

纤维素：纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的一种多糖物质。其在常温下比较稳定，不溶于水及一般的有机溶剂；一定条件下可与水发生反应，水解产物是葡萄糖。纤维素是植物细胞壁的主要成分，是一种重要的膳食纤维。在植物的根、茎。叶等器官都含有大量的纤维素，纤维素是自然界中分布最广、含量最对的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上，棉花的纤维素含量接近100%，为大自然的最纯纤维素来源。

延伸：纤维素如何促进食物消化？

草食性动物是怎样消化食物中的纤维素的？

纤维素的分解需要在纤维素酶的催化作用下完成，纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶。请完成下列过程： 〖思考1〗实验分析：投影的小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。 〖思考2〗1个酶活力单位是指在温度为25 ℃，其它反应条件最适宜情况下，在1 min

内转化1mmol 的底物所需要的酶量。 活动：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

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。 2、实验设计

活动：完成实验方案流程图

土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→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

讨论回答问题： 〖思考3〗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4〗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。 〖思考5〗为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

由于生物与环境的相互依存关系，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。

〖思考6〗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？

将滤纸埋在土壤中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。一般应将纸埋于深约10c左右腐殖土壤中。

〖思考7〗两种刚果红染色法的比较

方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是：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。

〖思考8〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

在选择培养的条件下，可以使那些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。

2、进一步鉴定纤维素分解菌

通过微生物发酵，看能否产生纤维素酶。发酵方法：固体发酵、液体发酵。

四、课堂总结

五、课堂练习