课题3　分解纤维素的微生物的分离国家优质课一等奖

2.3 分解纤维素的微生物的分离

鹤壁市高中 聂宗尧

一、教学目标

1．知识与技能

a、简述纤维素酶的种类及作用。

b、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

a、分析分离分解纤维素的微生物的实验流程。

b、掌握实验操作的原理。

3．情感、态度与价值观

a、通过自主设计、完成实验，培养勇于探究的科学精神。

b、通过了解土壤中能分解纤维素的微生物在保护环境中的作用，增强社会责任感。

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的具体过程步骤稀释和涂布。

四、教学过程

【基础知识】

（一）纤维素与纤维素酶

1、纤维素是一种由葡萄糖首尾相连形成的 ，是地球上含量最丰富的多糖类化合物。 是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

2、纤维素酶的组成及作用 纤维素酶是一种 酶，一般认为它至少包括三种组分，即 ，前两种酶使纤维素分解成 ，第三种酶将之分解成 。

（二）纤维素分解菌的筛选

1、纤维素分解菌的筛选方法： 2、纤维素分解菌的筛选方法的原理 刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成 ，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。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 。这样我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。

【实验设计】

1、土壤取样

思考一：为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

1

思考二：将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋多深？

2、选择培养

思考三：该配方是液态培养基还是固态培养基？

思考四：该培养基对微生物是否有选择作用？如果有，有时如何进行选择？

思考五：能否设计一个对照试验，说明选择培养基的作用？

3、刚果红染色法

思考六：为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

思考七：两个方法各有哪些优缺点？

思考八：本实验流程与课题2中的实验流程有哪些异同？

五、结果分析与评价

1.

培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落

2.分离的结果是否一致

3、为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行_____________实验，纤维素酶的发酵方法有______ 发酵和______ 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________ 含量进行定量测定。

六、课后练习

《创新设计》

[课题拓展] 鉴别纤维素的培养基中为什么要添加土豆汁？

稀释涂布平板法对微生物进行鉴定，要求微生物在培养基上能够繁殖成一个菌落；微生物对碳源的利用是有选择性并且有一定顺序的，这些是由微生物自身的酶系统决定的。一般情况下，微生物会优先利用淀粉，淀粉耗尽才会利用纤维素。在以纤维素为唯一碳源的固体培养基上，微生物繁殖的速度非常慢。而土豆汁作为培养基中一种天然的成分，除含有淀粉外，还含有丰富的钙、磷、铁、钾等矿物质，以及维生素C、维生素A和B族类维生素，营养丰富，有利于微生物的繁殖。

综上所述，在鉴别培养时，由于涂布使菌体密度大大下降，为了让单个菌体更好地存活下来并形成菌落，于是在鉴别培养基中加入一定量的土豆汁。当然，一开始能分解淀粉的微生物也会繁殖，但由于加入的淀粉量较少，在淀粉分解菌还未能发展到一个菌落的时候淀粉就用完了，只剩下纤维素。

此时，纤维素分解菌则能继续利用纤维素繁殖成一个菌落，而淀粉分解菌因为不能继续利用纤维素使增殖受阻(这也是教师参考用书上说明只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊的原因)。所以，本实验中加入土豆汁的原因是为了利于纤维素分解菌更好地繁殖，以便形成菌落。

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