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、教学目标：

（一）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；掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。

（二）过程与方法

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。

（三）情感、态度与价值观

领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力。

二、教学重点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

三、教学难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

四、教学准备及方法：

（一）教学准备：多媒体课件

（二）教学方法：启发式教学、自主探究合作式教学

五、教学过程：

（一）复习导入（学生思考，举手回答）

1、实验室常用的消毒和灭菌的方法分别有哪些？

消毒方法：①煮沸消毒法②巴氏消毒法：③化学药剂消毒法：④紫外线消毒。

灭菌方法：①灼烧灭菌②干热灭菌：③高压蒸气灭菌：

2、微生物的接种最常用的是什么方法?

(1)平板划线法

(2)稀释涂布平板法

3、实验室中微生物的筛选原理？

人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时抑制或阻止其他微生物生长。

4、用什么样的培养基分离分解尿素的细菌？

用以尿素为唯一氮源的选择培养基来分离分解尿素的细菌。

教师过渡：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。

（二）新课教学

1、基础知识

1、1纤维素与纤维素酶

学生活动1：阅读课本27页课题背景和基础知识部分第一、二段，回答下列问题：

1、1、1：纤维素的化学组成及在生物圈的分布状况？

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。

棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

1、1、2：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

1、1、3：〖思考〗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。

讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？

1、2纤维素分解菌的筛选

学生活动2：阅读课本课本28页相关部分，回答下列问题：

1、2、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。

1、2、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。

2、实验设计：

学生活动3：完成实验方案流程图，讨论回答问题：

[来源:学科网ZXXK]土壤取样

选择培养

梯度稀释

涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上

纯化培养

挑选产生透明圈的菌落

微生物培养

〖思考〗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。

选择培养

2、1：〖思考〗实验流程中“选择培养”

的目的是什么？（重点）

其目的是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、2：〖分析〗旁栏中的培养基配方，回答问题：

2、2、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、2、2：该培养基对微生物具有选择作用。如果具有，其选择机制是以纤维素粉为主要碳源，能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。

2、2、3：你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？

若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将纤维素粉改为葡萄糖。或用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照。

2、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

〖思考〗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。

梯度稀释

学生活动4：阅读课本理解稀释操作方法。

〖思考〗如何理解稀释倍数的算法？（考试会算）

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: 分析必需的四种营养成分分别是？

（2）倒平板操作。

（3）涂布平板。

学生活动5：学生自学【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。

3、操作提示

4、结果分析与评价

4、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等。

4、2：培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落？（重点）

对照的培养基在培养过程中没有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。

4、3：分离的结果是否一致

由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，不同同学也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。

5、课题延伸

学生活动6：学生阅读“课题延伸”，回答：

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。

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

六、完成课堂练习：回顾高考真题

七、布置作业：

1、完成比较“分解尿素的细菌”和“分解纤维素微生物的分离”的表格。

2、完成相关练习册。