课题3　分解纤维素的微生物的分离优秀公开课教案

专题2微生物的培养与应用

课题2.3分解纤维素的微生物的分离

一、【课题目标】

（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、【课题重点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

三、【课题难点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

四、【教学方法】

启发式教学

五、【教学工具】

多媒体课件

六、【教学过程】

（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）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：

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：

纤维素

C1酶CX酶

葡萄糖苷酶

纤维二糖

葡萄糖

〖思考1〗实验分析：P27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。

〖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。该方法可以通过颜色反应直接筛选。

2．4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：

土壤取样

纯化培养

挑选产生透明圈的菌落

微生物培养

选择培养

梯度稀释

涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上

[思考3]实验流程中“选择培养”的培养基类型是什么?该培养的目的是什么? 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-“士壤取样”,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10cm的腐殖士壤中。

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”,比较两种染色法的各自的优缺点。

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。

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。

（三）课堂总结、点评

纤

维素

分解

微生

物的

分离

纤维素酶

筛选原理

实验设计

种类、作用、最适PH、催化活力

刚果红染色土壤取样

选择培养

涂布培养

纯化培养

前置染色法 后置染色法

富含纤维素土壤

增大分解菌含量

染色鉴别

分离出分解(四)实例探究

综合应用

淀粉酶可以通过微生物发酵生产，为了提高酶的产最，请你设计一个实验，利用诱变育种方法，获得产生淀粉酶较多的菌株。①写出主要实验步骤。②根据诱发突变率低

和诱发突变不定向性的特点预期实验结果。

答案:①主要实验步骤: 第一步:将培养好的生产菌株分两组。一-组用一定剂量的诱变剂处理,另一组不处理做对照。

第二步:制备含淀粉的固体培养基。

第三步:把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基_上,同时接种对照组，相同条件^下培养。

第四步:比较两组菌株菌落周围透明圈的大小,选出透明圈变大的菌株。

②预期实验结果: a.由于诱发突变率低，诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同。

b.由于诱发突变不定向性，诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小。

(五)巩固练习

1.下面是弗来明对青霉素的早期研究过程: 发现问题:在培养细菌的器具中发现一-种青霉菌,在这种青霉菌的周围有没有其它细菌生存?为什么会产生这种现象? 提出假设: 设计实验:在液体中培养青霉菌后,考察这种液体对细菌增殖的影响。

实验结果:培养液使细菌的增殖停止。

结论:下面几项最适合作为该实验假设的是

A.青霉菌与细菌之间是共生关系

B.青霉菌污染了细菌生存的环境

C.青霉菌产生了对人体有益的物质

D.青霉菌能产生抑制细菌增殖的物质