课题3　分解纤维素的微生物的分离第二课时教学设计

课题3 分解纤维素的微生物的分离

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

教学重点和难点

【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

教学工具

多媒体

教学过程

一

导入新课

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

探究新知

（一）纤维素与纤维素酶

阅读课本27页基础知识部分第一、二段，回答下列问题：

1. 纤维素在生物圈的分布状况？

2.纤维素酶的组成及作用？

1．纤维素 含C、H、O三种元素，是一种多糖。纤维素的基本组成单位是葡萄糖，人体内没有纤维素酶，所以人体不能直接以纤维素为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成葡萄糖释放到无机环境。纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

2.纤维素酶

纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

（二）纤维素分解菌的筛选

阅读课本课本28页相关部分，回答下列问题：

1.

纤维素分解菌的筛选方法

刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选

2.

纤维素分解菌的筛选方法的原理

刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，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中心的透明圈。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

纤维素分解菌

↓

刚果红→红色复合物红色消失，出现透明圈

纤维素（三）实验设计

1.实验流程图

土壤取样：富含纤维素的环境

↓

选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度

↓

梯度稀释：制备系列稀释液

↓

涂布平板：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

（1）土壤取样

问题：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。生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，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。

（2）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.操作方法：

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

(3)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，稀释最大倍数到106 (4)

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: 参照教材旁栏中的比例

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

（5）挑选产生透明圈的菌落

参照课本刚果红染色法，挑选产生透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落

（四）、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

设置对照，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。

2、分离的结果是否一致

如果不同，分析产生不同结果的原因。

（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，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，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。

三、课堂练习

1、以下关于分离纤维素分解菌的实验操作错误的是（

）

A. 经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

B. 选择培养这一步可省略，但得到的纤维素分解菌会较少

C. 可通过定时测定葡萄糖产量的变化来衡量纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量

D. 对照组可用等量的纤维素分解菌培养液涂布到不含纤维素的培养基上

2、下面从土壤中筛选纤维素分解菌的实验步骤，正确的是(

) ①土壤取样

②称取10 g土壤加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中

③吸取0.1 mL进行平板涂布[来源:Zxxk.Com] ④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度

A.①→②→③→④

C.①→②→④→③

四、作业

B.①→③→②→④

D.①→④→②→③

完成课时作业