课题3　分解纤维素的微生物的分离第二课时教学实录

课

题

备课时间

专题3 分解纤维素的微生物的分离

上课时间

总课时数

2 知识与

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；掌握课程目技能

过程与

方法

领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力

从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

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

标

情感态度与价值观

教学重点

教学难点

从土壤中分离分解纤维素的微生物

从土壤中分离分解纤维素的微生物

教学过程

一、情境导入

备课札记

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。

介绍纤维素的重要作用。

激发学生学习兴趣

二、授新课

1．基础知识(自主学习）

活动1：阅读“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

1、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。

延伸：草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？肠胃中的共生物生物。

2、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：

纤维素

C1酶、Cx酶

纤维二糖

葡萄糖苷酶

葡萄糖

〖思考1〗实验分析：P27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2：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

1、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。

2、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。

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．实验设计

活动3：完成实验方案流程图，讨论回答问题：

土壤取样

纯化培养

〖思考1〗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：阅读资料一“土壤取样”，回答下列问题：

〖旁栏思考2〗

取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？

纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中。

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挑选产生透明圈的菌落

选择培养

梯度稀释

及时进行巩固练习

涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上

微生物培养

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。

〖旁栏思考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10cm的腐殖土壤中。

活动5：阅读资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

选择培养的目的：

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。

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，应用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照

〖旁栏思考4〗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

活动5：阅读资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：

染色法

方法一

方法二

〖思考5〗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。

优点

颜色反应基本上是

纤维素分解菌的作用

操作简便

缺点

操作繁琐

刚果红会使菌落之间发生混杂

产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，

不存在菌落混杂问题

有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。

3．结果分析与评价

（一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落

设置对照，若对照的培养基在培养过程中无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。

（二）分离的结果是否一致

如果不同，分析产生不同结果的原因。

4.课题延伸

活动6：阅读“课题延伸”，回答：

3．1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。

3．2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。

三、课堂总结

四、巩固练习

例1．1.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组分

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

例2．在加入刚果红的纤维素分解菌培养基中会出现透明圈产生的透明圈是( ) A.

刚果红与纤维素形成的复合物

B.

刚果红与纤维二糖形成的复合物

C.

纤维素分解后形成的萄糖导致的

D.

以纤维素分解菌为中心形成的

例3．鉴定纤维素分解菌时,可以使用刚果红对其染色,常用的刚果红染色法有两种,一种是先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应另一种是在倒平板时就加入刚果红。两种染色法的结果是( ) A.

均会出现透明圈

B.

均不会出现透明圈

C.

方法一出现透明圈,方法二不出圈

D.

方法一不出现透明圈方法二出现透明圈

五、作业：

教学反思：

专题开始讲述纤维素的化学组成以及纤维素在生物圈的广泛分布，由此转入到如何对纤维素进行有效利用的问题。接着介绍了产纤维素酶的微生物能够分解纤维素，从而引出对纤维素的利用离不开对分解纤维素的微生物的研究。本专题重在培养学生的创新思维，要求学生通过自己设计实验方案，并按照自己的实验方案进行主动探究，从而得出结论，有利于培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。