课题3　分解纤维素的微生物的分离教案和学案内容

选修一专题2

微生物的培养与应用

《课题3 分解纤维素的微生物的分离》教学设计

课题目标

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，讨论这类微生物的应用价值。

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。

课题背景分析

教材首先说明了纤维素的化学组成以及纤维素咋生物圈的广泛分布，由此转入到如何对纤维素进行有效利用的问题。接着，教材介绍了产纤维素酶的微生物能够分解纤维素，因此，对纤维素的利用离不开对分解纤维素的微生物的研究。最后，教材指出本课题的研究主题，即从土壤中分离能够分解纤维素的微生物。

课时安排：1个

教学方法：讲授法、讨论分析发

新课理论教学过程：

引入：课件展示必修一学过的多糖纤维素的相关图片，引导学生回顾纤维素的相关知识；接着进入本课题的背景，了解纤维素的化学组成、分布、应用等。

新课：

一、基础知识（学生阅读课本为主，教师讲解为辅）

（一）纤维素和纤维素酶

1.纤维素

纤维素是以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多糖类物质。

2.纤维素酶

纤维素酶是一种复合酶，一般认为至少包括三组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。

C1酶、Cx酶

葡萄糖苷酶

纤维素

纤维二糖

葡萄糖

（二）纤维素分解菌的筛选

1.方法：刚果红染色法

2.原理：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

,可以通过

是否产生透明圈

来筛选纤维素分解菌。（学生阅读课本并填空）

二、实验操作

土壤取样

选择培养

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

土壤取样

〖旁栏思考1〗

取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？

选择纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。

〖旁栏思考2〗

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左右的腐殖土壤中。

选择培养

1、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。

2、制备选择培养基

参照课本29页旁栏中的比例配置，回答下列问题：

a、旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

是液体培养基，原因是配方中无凝固剂。

b、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？

有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。

c、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？

用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照。

3、具体操作：

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。也可重复选择培养

〖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。

将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

1、制备培养基:参照旁栏中的比例

2、涂布平板：将稀释度为104～106的菌悬液各取0.1ml涂布在培养基上，30℃倒置培养。

挑选产生透明圈的菌落

参照课本P29资料三刚果红染色法，挑选产生透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。

刚果红染色法：方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应

方法二：在倒平板时就加入刚果红

〖旁栏思考5〗

这两种方法各有哪些优点与不足？学生思考讨论后课件显示答案。

三、结果分析与评价

培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落？

设置空白对照（不接种），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。

四、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，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有

液体发酵和固体发酵。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葡萄糖进行定量的测定。

小结及布置作业：

1.阅读课本p27-p30。

2.完成本节点金训练习题。

板书设计：