课题3　分解纤维素的微生物的分离教学设计第二课时

选修I 第2章

第3节

分解纤维素的微生物的分离（共3课时）

一

学习目标

1、能简单叙述纤维素酶的种类和作用。2、掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。

3、分析分离分解纤维素的微生物的实验流程4、掌握实验操作的原理。

二

学习重难点

从土壤中分离分解纤维素的微生物。

三

学习路径

（1）通过阅读课本，说出纤维素酶的种类和作用，从土壤中分离某种特定微生物的方法，提升自主学习能力；

（2）通过对分离分解纤维素的微生物的实验流程的分析和讨论，掌握实验操作的原理，提升分析问题的能力；

（3）通过练习，巩固从土壤中分离分解纤维素的微生物的相关知识。

四

学习活动（____课时）

●情境导学

●活动一

基础知识

回顾所学知识，阅读课本，完成以下问题

纤维素是一种由

首尾相连而成的高分子化合物，植物每年产生的纤维素能被土壤中的某些微生物分解利用，是因为它们能产生

。对这些微生物的研究与利用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产

，用

处理服装面料等。

（一）纤维素和纤维素酶

1．纤维素是

类物质，

是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此2、纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即

、

和

，前两种酶使纤维素分解成

，第三种酶将

分解成葡萄糖。

3．纤维素酶分解纤维素的小实验过程中，如果没有摇床，可以采用何种方法代替？

（二）纤维素分解菌的筛选[来源:学#科#网]

1、筛选纤维素分解菌可以用

法，这种方法能够通过

直接对微外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。

生物进行筛选。

2、纤维素分解菌的筛选方法的原理

刚果红是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成

色复合物，但并不和

、

发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—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为中心的

。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌

●活动二

实验设计

1、分离分解纤维素的微生物实验流程：

土壤取样→

→梯度稀释→

→

。

〖旁栏思考题〗本实验的流程与课题2中的实验流程有哪些异同？

[来源:学科网ZXXK]

(一)

土壤取样

采集土样时，应选择富含纤维素的环境。若找不到合适环境，可将滤纸埋在土壤中一个月左右，也会有能分解纤维素的微生物生长。

〖旁栏思考题〗为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

选择

的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。根据生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境中

的含量相对提高，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。

〖旁栏思考题〗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？[来源:学科网]

将滤纸埋在土壤中能使

，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

cm左右腐殖土壤中。

（二）选择培养

1.选择培养的目的：增加

，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。

2.制备选择培养基：

①参照课本29页旁栏中的比例配置培养基，配方是

体培养基，为什么？

②这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，是如何进行选择的？

③你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用

3、选择培养的操作方法

①将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。再吸取一定的培养液，转移至另一瓶新鲜的

培养基中，以同样的方法培养到培养液变

。这叫重复选择培养。

〖旁栏思考题〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

[来源:学科网ZXXK]

②梯度稀释：按照课题1的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释101～107倍。

③制备鉴别纤维素分解菌的培养基，该培养基是

体培养基。

④倒平板操作。[来源:Z_xx_k.Com]

⑤涂布平板：将稀释度为104～106的菌悬液各取0.1ml涂布到平板培养基上，30℃倒置培养。

⑥挑选产生透明圈的菌落即为分解纤维素的菌落。

4、刚果红染色法

方法一：先

，再加入刚果红进行颜色反应。方法二：在

时就加入刚果红。

〖旁栏思考题〗这两种方法各有哪些优点与不足？

●活动三

结果分析与评价

1、设置培养基时，若

则说明培养基制作合格。

2、如果观察到

的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。

五、课题延伸

本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行

的实验，纤维素酶的发酵方法有

发酵和

发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的

进行定量的测定。

六

收获反思

七

巩固练习

1．培养流感病毒时，应选用

A．固体培养基

B．含有多种无机盐的培养液

C．活的鸡胚

D．无菌

的牛肉汤

2．菌落形成的根本原因是

A．细菌有鞭毛

B．细菌能运动 体

3．在接种操作的过程中，不正确的是

A．要将接种环灼烧灭菌

B．取下棉塞后要将试管口灼烧灭菌

C．将接种环伸入试管内，先接触长菌多的部位

D．接种后还要将管口灭菌加塞

4．Cx酶能水解

A．纤维素和CMC—Na

B．纤维素和果胶

Z+X+X+K]C．纤维二糖和微晶纤维素

D．麦芽糖和蔗糖

5．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

6．刚果红染色时，加人刚果红应在

①制备培养基时

②梯度稀释时

③倒平板时

④涂布时

⑤长出菌落时

A．①③

B．②⑤

C．③⑤

D．④⑤

7．从自然菌样中筛选较理想生产菌种的一般步骤是：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养噬盐菌的菌样应从海滩等高盐环境采集，培养厌氧菌的菌样应从河底污泥、沼气池等无氧环境采集。

（1）富集培养指创设仅适应于该条件的微生物旺盛生长的特定的环境条件，使待分离微生物在群落中的数量大大增加，从而达到从自然界中分离到所需的特定微生物目的的微生物培养方法。对噬盐菌富集培养的培养基应是

培养基；对高温淀粉酶的富集培养应选择

的培养基，并在

条件下培养。

（2）实验室最常用的灭菌方法是利用高温处理达到杀菌的效果。高温灭菌的原理是高温使微生物的

等物质发生

。

灭菌法是微生物研究和教学中应用最广、效果最好的湿热灭菌法。

（3）下面两图是采用纯化微生物培养的两种接种方法接种后培养的效果图解，请分析接种的具体方法。

获得图A效果的接种方法是

，获得图B效果的接C．培养基有琼脂

D．子细胞成为群A B

种方法是

。