课题3　分解纤维素的微生物的分离优秀公开课教案

课题

1.2.2分离土壤中的能分解纤维素微生物

教学目标：

1、知识与技能：

1．能简述纤维素酶的种类及作用，

2．能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。

2、过程与方法：

通过学习从土壤中分离某种特定微生物的操作技术，掌握实验方法。

3、情感态度价值观：

认真实验探究精神的培养。

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。

教学方法：

实验、合作、探究

教具使用：

分离用培养基，实验器材等。

教学教师主导活动

学生主体活动

过程

课前：安排学生预习：预习提纲（见导学案）

学生根据预习提课前检查预习情况。

纲进行自学。

课中：

学生展示预习引导学生探究，指导学生实验。

内容，

重点提示：

从混合微生物中分离某种微生物关键是培养基。

想一下：我们应该怎样做？

我们用到的是什么类型的培养基？（从功能上看）

活动一：

合作讨论问题1：为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌?

提示：由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的自然环境中，

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。

活动二：

合作讨论问题2：如果找不到纤维素丰富环境，可以将滤纸埋在土壤中，

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?

提示：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。纤维素分解菌是一种好氧菌，所以在

埋滤纸时不应埋太深，一般应将滤纸埋于约10 cm深的腐殖土壤中。

活动三：

学生动手实验

合作讨论问题3：为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物?

提示：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。

活动四：

合作讨论问题4：纤维素分解菌的选择培养基是液体培养基还是固体培

养基?培养基对微生物是否具有选择作用?

提示：纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基。因培养基中无凝固剂，

利用液体选择培养基培养以增加纤维素分解菌的浓度。能够产生纤维素

酶的微生物才能分解纤维素作为碳源和能源；不能分解纤维素的微生物

由于缺乏碳源而不能正常生长繁殖，因此培养基具有选择作用。

活动五：

合作讨论问题5：本实验流程与第2节的实验流程有哪些异同?能否总结

出分离培养微生物的一般方法?

提示：土壤中分解尿素的细菌的分离与计数和分离分解纤维素的微生物

的实验流程，都经过土壤取样、梯度稀释、涂布、分离；前者需分离、

计数，只用选择培养基，后者先经选择培养以增加纤维素分解菌的浓度，然后梯度稀释，涂布到鉴别培养基上，最后挑选菌落。

一般方法：土壤取样一选择培养(此步是否需

要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定)一梯

度稀释一将菌悬液涂布到有特定选择作用的培养基

上一挑选单菌落一发酵培养。

课堂检测。

课后：

布置课外作业及下一节预习提纲。（见导学案）

学生课堂检测（见导学案）。

完成课外作业及下一节预习。

板书

设计

教学

札记

三、其他补充教学资料

1．纤维素与纤维素的分解：

纤维素是一种复杂的多糖，分子中大约含有几千个单糖单元，相对分子质量约为几十万至百万，因此是天然有机高分子化合物。人类以淀粉为主要能量来源，但完全不能消化纤维素，而反刍动物和大量的微生物则主要以纤维素为能量来源。这是因为，在反刍动物的瘤胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。

进入土壤的植物残体中含有大量纤维素。能分解纤维素的微生物，有各种细菌、真菌和少数放线菌。在较酸性的贫瘠土壤中分解纤维素占优势的常为真菌；在氮素丰富的中性土壤中以细菌为主；粘重土壤中(特别在热带)常为兼性厌氧细菌和真菌；干燥土壤中常以放线菌最为重要。

已经发现并用于生产纤维素酶的菌种有绿色木霉、变异青霉、黑曲霉和根霉等，它们可分泌纤维素酶，酶促分解纤维素。

2．纤维素分解菌的筛选：

(1)筛选原理：

刚果红(Congo Red，简称CR)是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。当我们在含纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红一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菌为中心的透明圈，这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

刚果红是酸性染料，呈枣红色粉末状，能溶于水和酒精，遇酸呈蓝色。它能作染料，也用作指示剂。它在植物制片中常作为苏木精或其他细胞染料的衬垫剂。它用来染细胞质时，能把胶质或纤维素染成红色。在动物组织制片中用来染神经轴、弹性纤维、胚胎材料等。刚果红可以跟苏木精作二重染色，也可用作类淀粉染色，由于它能溶于水和酒精，所以洗涤和脱水处理要迅速。

(2)筛选方法——刚果红染色法：

常用的刚果红染色法有两种，方法一是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。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I麦嚣l(采集土样时，应选择富含纤维素的环境中分离到所需要的微生物。⑦制备选择培养基：参照课本旁栏中的比例配制·

微生物的实验室培养4导学案

一、学习目标：

掌握分离土壤中微生物的方法。

二、知识构成：

1．土壤中能分解纤维素的微生物种类很多，包括

、

和

等。它们能分泌

将纤维素分解成

以满足

的需要，还能改善

，

提高

。

2．人类以

为主要能量来源，但完全不能消化

，而反刍动物和大量的微生物则主要以

为能量来源。这是因为，在反刍动物

的瘤胃中生活着大量的

。

3．能分解纤维素的微生物，有各种

、

和少数

。在较酸性的贫瘠土壤中分解纤维素占优势的常为

；在氮素丰富的中性土壤中以

为主；粘重土壤中(特别在热带)常为

和

；干燥土壤中常以

最为重要。

4．纤维素分解菌的筛选方法是

法。常用的刚果红染色法有两种，方法一是先培养

，再加入

进行颜色反应。方法二是在

时就加入

。

5．土壤中纤维素分解菌的分离过程包括

等步骤。

6．分离培养微生物的一般方法包括

等步骤。

思维点拨

1．为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌?

2．如果找不到纤维素丰富环境，可以将滤纸埋在土壤中，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?

3．纤维素分解菌的选择培养基是液体培养基还是固体培养基?培养基对微生物是否具有选择作用?

4．请设计实验探究纤维素分解菌是否只能分解纤维素?

5．请归纳总结分离培养微生物的一般方法。

三、学法和自检：

3．纤维素酶是一种复合酶，主要包括

(

)

A．C1酶

B．Cx酶

C．葡萄糖苷酶

D．包括A、B、C

4．下列哺乳动物胃内富含分解纤维素微生物的是

(

)

①蝗虫②牛③羊④骆驼⑤草鱼

A．①②③④⑤

B．②③④

C．③④⑤

D．①②③④

5．Cx酶能水解

(

)

A．纤维素和CMC—Na

B．纤维素和果胶

C．纤维二糖和微晶纤维素

D．麦芽糖和蔗糖

6．膳食纤维对人体的作用是

(

)

①提供营养

②通便和清扫作用

③预防冠心

病和胆石症④防治糖尿病

A．①⑦③④

B．①②④

C．②③④

D．①②③

7．下列纤维素含量最高的是

(

) A．杨树

B．小麦

C．玉米

D．棉花

8．纤维素酶能够分解

(

)

A．纤维素的微生物

B．淀粉的微生物

C．纤维素

D．淀粉

9．刚果红可以与哪项物质形成红色复合物

(

)

A．纤维二糖

B．纤维素

C．葡萄糖

D．麦芽糖

四、学习小结和课外作业：

1、学习小结：

2、上本作业：总结分离培养微生物的一般方法。

3、补充练习：

1．纤维素酶可以将哪种物质分解

(

)

A．牛肉片

B．鱼片

C．滤纸条

D．塑料条

2．纤维素分解菌的培养基中酵母膏能提供的主要营养物质是

(

)

①碳源

②氮源

③生长因子

④无机盐

A．③

B．①②

C．①②③

D．①②③④