课题3　分解纤维素的微生物的分离优秀说课稿

《分解纤维素的微生物的分离》教学设计

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

教学目标

（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

【课题重点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

重、难点

【课题难点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

教学

工具

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在生物圈的广泛分布，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。

（一）纤维素与纤维素酶

教学思路：有关纤维素的知识，教师可以联系必修模块《分子与细胞》中多糖的知识并安排学生通过阅读进行自学，学生自学后应该能够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，教师可以参照课本的楷体字部分做演示实验，使学生对纤维素酶的作用留下深刻的印象

（二）纤维素分解菌的筛选

教学思路：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。教师还可以结合本专题课题2介绍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。刚果红染色法的知识难度并不大，学生通过自学就能够理解。

多媒体

教学整体

思路

教学过程

教学内容

学生活动

复习土壤中（一）引入新课

上节课我们探讨学习了土壤中尿素分解菌的分离与计数，这节课我尿素分解菌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的分离与计解和掌握。

（二）进行新课

1．基础知识

活动1：阅读“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

数知识

（回忆)

1．1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。

1．2棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。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：

〖思考1〗实验分析：P27的小实验是如何构成对照的？

学生阅读课在一支试管中添加纤维素酶，另一支试管不添加纤维素酶；尽管醋题背景,思考酸－醋酸钠缓冲液用量不同，但都能维持相同的pH。

问题,回答

〖思考2〗1个酶活力单位是指在温度为 25 ℃，其它反应条件最适

宜情况下，在 1 min内转化 1mmol 的底物所需要的酶量。

活动2：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

1．3筛选纤维素分解菌的方法是刚果红染色法。该方法可以通过颜阅读筛选菌色反应直接筛选。

株,思考问1．4其原理是：刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被题,回答

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

活动3：完成实验方案流程图，讨论回答问题：

分析思考和〖思考3〗实验流程中“选择培养”的培养基类型是什么？该培养回答问题

阅读资料“土壤取样”分析思考和回答问题

分析思考和回答.

的目的是什么？

液体选择培养基。其目的是使纤维素分解菌增殖，含量增多。

〖思考4〗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。

活动4：阅读资料一“土壤取样”，回答下列问题：

2．1纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中。

2．2为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用，只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌的含量才会高于其它普通环境，从而提高获得目的微生物的几率。

2．3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250px的腐殖土壤中。

活动5：阅读资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

2．4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。

2．5培养基选择作用机制是以纤维素粉为唯一碳源，只有纤维素分解菌才能生存。

2．6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。

活动5：阅读资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各

自的优缺点：

理解和记忆

〖思考5〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

在选择培养条件下，可使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．结果分析与评价

活动6：阅读“课题延伸”，回答：

3．1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。

阅读

分析思考和回答

引导学生归纳记忆

3．2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。

4.课堂小结

5、.课后习题

1．以下关于微生物对氧的需求的叙述中正确的是

A．产甲烷杆菌属厌氧呼吸，但氧的存在不影响其生存

B．链球菌进行厌氧呼吸，不能接触空气

C．黄色短杆菌在氧气充足时才能产生谷氨酸

D．谷氨酸棒培育杆菌是厌氧呼吸

2．可以使微生物细胞内蛋白质、核酸发生不可逆破坏的环境加素是

A．高温 B.营养成分的变化 C.氧含量 D.温度、pH、氧

的共同作用

3．微生物（除病毒外）需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持

正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说法正确的是

A．乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的 B．微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长因子 C．培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利

D．生长因子一般是酶或核酸的组成成分，微生物本身合成这些生长因子的能力

4、某些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究，人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等．研究人员用如表的培养基，成功地筛选到纤维素分解菌．请分析并回答问题：

NaNO3

1g

Na2HPO4 7H2O 1.2g

纤维素粉

5g KH2PO4

0.9g MgSO4•7H2O 0.5g KCl 0.5g 酵母膏

0.5g

水解酪素

0.5g 将上述物质溶解后，用自来水定容到1000mL （1）筛选纤维素分解菌时会在富含纤维素的环境中寻找，原因是________．

有人为筛选到这样的微生物还将滤纸埋在土壤中，作用是________．

（2）该配方是________培养基（根据物理状态）．这个培养基对微生物是否具有选择作用，如果具有，又是如何进行选择的？________．

（3）选择培养能够“浓缩”所需的微生物的原因是________．

（4）一同学在纯化该类生物时，发现涂布的培养基上菌落连成一片，最可能的原因是________，应该采取________措施避免出现此现象．另一同学使用划线法分离纯化菌株，经一段时间培养，发现有的线上长满了菌，有的线上无菌落，造成这种情况的原因可能是划线操作时________．

5、“节约一张纸，增添一片绿”。纸的主要成分是木质纤维，以纤维素类物质生产燃料乙醇的研究越来越受重视。

（1）该技术需要从土壤中获得纤维素分解菌，获得该菌的方法是在含有碳源为________ 的培养基上加入________染料，这种染料能够与________类物质形成红色复合物。其产生的分解纤维素的酶至少包括________三种组分，在这三种酶协同作用下，纤维素最终被水解成________。

（2）用获得的糖液发酵生产乙醇，常用的微生物是________，在________ 的发酵液中，该菌可以生长繁殖，而绝大多数其他微生物受到抑制。示意图A和B中，________表示的是用该法接种培养后得到的结果。

教学反思

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并予以实验，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。