课题3　分解纤维素的微生物的分离课程导入及其完整教案

课 题

选修1 专题2课题3 《分解纤维素的微生物的分离》教学设计

绵阳南山中学实验学校 高2017级生物备课组 陈蓉（1）

3个课题中，课题一介绍了最基本的微生物技术，是开展其他2个课题的基础。学生只有掌握了课题一所介绍的基本技术，才可能完成本专题的其他课题。课题2和课题3要求分离某种特定的微生物，难度较大、探究性也更强。

教材首先说明了纤维素的化学组成以及纤维素在生物圈的广泛分布，由此转教材分析

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，教材点明了本课题的研究主题，即从土壤中分离能够分解纤维素的微生物。 此外，微生物技术的掌握需要一定的实践经验，建议教师可以结合自身操作或者视频播放帮助学生深刻理解。

学生已经学习了前两个课题，掌握了微生物培养和分离最基本的内

学情分析

学法分析

针对策略

学法指导

课前准备

容，本课题相对有一些基础。但是本课题与前两个课题有些区别，

比如从操作步骤理解上就与尿素分解菌有些差别，同时学生第一次

接触刚果红染色法，比较陌生。

提前预习，课堂上创设情境引领探究，培养学生自主学习和分析的能力，通过生生间、师生间评价提升学习能力。

分析比较、小组讨论等。在本节课里，充分挖掘教材素材，认真分析探讨教材每一个讨论题，通过同学之间合作解决遇到的难题。

老师 导学案 多媒体课件

学生 预习思考

①简述纤维素酶的种类及作用，从土壤中分离出分解纤维知识目标

素的微生物；

②掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

①能够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

②培养语言组织和表达能力，初步学会科学探究实验的设计方法。

评价实验设计和结论，训练严密的逻辑思维能力，观察能力。

领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力。体验科学发现之美，学会合作，形成积极探索、勇于进取的求知精神和追求真理的良好意志品质。让学生明白科学是在不断探知过程中发展的，培养良好的生物学素养。

教学目标

能力目标

情感目标

重点

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；难点在于学生学会分析培养基成分对于微生物的影响，分析不同的操作方法会引起的后果。分析实验设计，得出相应结论。

有关纤维素的知识，可以联系必修模块《分子与细胞》中多糖的知识并安排学生通过阅读进行自学，学生自学后说出纤维素的化学组成以及在生物圈中的分布状况。关于纤维素酶的作用，可以参照课本的楷体字部分做演示实验，使学生教法分析

对纤维素酶的作用留下深刻的印象或者播放实验视频加深印象。

教材在介绍刚果红染色法之前，首先用“筛子筛沙”这一形象的比喻来说明筛选微生物的基本思想方法。还可以结合课题2选择培养基的有关内容，进一步引导学生深入认识分离微生物的基本思想。

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主要设计思想是以问题串的形式深入浅出，使学生轻松掌握困难的知识点。同时在教学过程中加以练习相关例题及时内化知识。

教师活动

多糖常见代表有哪些?

导入新课

多糖元素组成？

多糖的单体一定是葡萄糖吗？

教学流程

学生活动

回答老师提出的问题(可参考必修一笔记)

阅读、倾听并回答问题。

回顾知识回答问题。

生认真讨论分析学案上内容后组织好语言回答问题

复习纤维素相关知识，简述纤维素酶的种类及作用。

设计意图

温故知新，回答问题的过程中让学生充满成就感。

情景导入本节目标。

利用已有知识进行迁移，激发学生的求知欲。

训练学生总结归纳能力，比教师直接告诉概念更能够掌握实质。

温故知新，对已有知识进行迁移

活动：阅读“纤维素与纤维素酶”，回答问题：

纤维素的组成？

延伸：植物细胞壁的组成成分？

细菌细胞壁主要成分？

真菌细胞壁主要成分？

自然界富含纤维素的植物？

商品纤维素？

延伸：

人体能否消化纤维素？

纤维素对人体作用？

草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？

师作出评价

（二）纤维素酶

（1）指导学生阅读教材相关纤维素酶材料，讲解纤维素水解相关知识。

纤维素酶化学本质？

纤维素的成分？

（2）纤维素酶活性的测定实验

如果有条件做课堂演示纤维素水解滤纸实验：右边的试管中加入了纤维素酶，而左边的没有加入。

〖思考1〗1个酶活力单位是指？

〖思考2〗实验分析：

2 讲授新课

（一）纤维素

基础知识

分布？

缓冲液的作用？

人工定时振荡的目的？

自标量？因变量？

对照组？实验组？

结果？结论？

1.方法：？

2.原理：？

指导学生阅读教材，讲解原理。

3、筛选依据？

4、实验设计方案流程图分析：

让学生阅读教材相关资料，讨论回答问题，纠正点拨后讲解实验设计步骤和注意事项。

（1）土壤取样

〖旁栏思考〗

取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？

〖旁栏思考〗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？

（2）选择培养

（也称富集培养或扩大培养）

①目的？

是否一定需要此步骤？

②制备选择培养基：

3 阅读、倾听讨论并回答问题。

实验分析

（二）纤维素分解菌的筛选

积极思考并理解纤维素讨论，组织分解菌的筛语言阐述。

选原理。

联系前后知识回答问题。

能够设计筛选分解纤维素微生物实验方案，进行各个步骤操作。

由学生讨论比老师直接讲授更能引起共鸣，学生更能体会科学家的伟大和辛苦。

同时对实验进行分析真正提高学生设计和分析实验的能力。

a.旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什

么？

b.这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果有，

是如何进行选择的？

分析、比较、

使学生掌握c.你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用，回答。

实践操作与并说出判断依据。

理论知识之③具体操作讲解

间的有机结

合，同时也〖旁栏思考〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微

是培养科学生物？

思维能力。

（3）梯度稀释

引导学生回忆系列稀释操作相关知识，加以讲解。

（4）将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

①制备鉴别培养基

展示鉴别培养基成分，引导学生关注刚果红成分。

②涂布平板

46讲解操作过程：将稀释度为10～10的菌悬液各取

0.1ml涂布在培养基上，30℃倒置培养。

【方法点拨】刚果红染色法

〖旁栏思考〗让学生阅读教材资料三，分析比较两种

刚果红染色法优缺点。

点拨分析各试剂的作用

分析、比较、

回答。

（5）挑选产生透明圈的菌落

讲解操作过程：挑取产生明显的透明圈的菌落，一般

即为分解纤维素的菌落。

让学生分析选择培养基配方，回答

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接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30℃－37℃培养，可获得纯培养。

分析教材图2-13 （三）结果分析与评价

以两个例子让学生进行分析和评价。

培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落？

分离的结果是否一致？

（四）课题延伸

指导学生阅读教材，关注课题延伸。

得到的菌落一定是纤维素分解菌吗？

如何测定纤维素酶？

共同回顾本节要点：

1.纤维素酶

①组成：②作用：

2.纤维素分解菌的筛选

①原理：

②筛选方法：

③培养基：

④实验流程

土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选产生透明圈的菌落

结合实际情况回答问题，小组讨论

掌握实验误差分析方法，理解如何应用理论知识解决实际问题同时遇到问题也能客观分析，提升生物学实验能力。

课堂小结

课堂练习

巩固内化

教学反思

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本实验为设计性实验，通过让学生设计从环境中分离筛选纤维素酶生产菌的技术路线，使学生学习并掌握从环境中分离筛选纤维素酶产生菌的原理和方法，理解选择培养基的原理和应用方法。使学生了解从环境中获得有用菌种的基本实验环节和技术路线方法；培养学生触类旁通，举一反三，从事微生物学科学研究的基本素质能力。

本课可以训练严密的分析实验的思维能力，提高了学生的生物素养。在教学中锻炼了学生的自主学习能力，这些都体现了新课程标准的特点。

但学生的实验设计能力较弱，在教学过程中会出现时间延长的问题，同时也会出现生生讨论效率低的情况，在今后的教学中应加强对学生学习方面的指导，提高学生的学习效率。

附件1 板书设计 导学案

板书设计

多糖：元素组成

代表

1.纤维素酶

①组成：

C1酶葡萄糖苷酶②作用：纤维素――→纤维二糖―――――→葡萄糖

CX酶2.纤维素分解菌的筛选

①原理：

刚果红纤维素酶→红色复合物――→红色消失，出现透明圈

纤维素②筛选方法：

③培养基：

④实验流程

土壤取样→选择培养→梯度稀释→涂布平板→挑选产生透明圈的菌落→纯化培养

延伸：发酵产纤维素酶的实验进一步鉴定

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