课题3　分解纤维素的微生物的分离名师教学设计2

连 平 中 学

（20 17 —20 18 学年第

二

学期）

授课班级：

高二（4）

授课教师： 刘江丽 授课科目： 生物 所属模块： 选修1

授课课题：分解纤维素的微生物的分离

2017 年 5 月 23 日

连

平

中

学

教

案

课

时

第 16 周星期

二

第 2 节

课

题

分解纤维素的微生物的分离

授课班级

授课科目

授课时间

高二（4）

授课教师

生物

所属模块

2018.5.23 授课类型

刘江丽

选修1 讲授

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。

重点

教具

教材

分析

学情

分析

教

学

从土壤中分离分解纤维素的微生物

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

课件

学具

本节主要的知识点有两部分

第一部分：关于纤维素的相关基础知识以及研究分解纤维素的微生物的对于社会的意义，体现STS的新课程理念。

第二部分：关于分离相应菌的实验操作

本节内容为选修1的内容，学生在必修的内容中已经对纤维素有所了解，并且也知道纤维素要分解必需要纤维素酶的参与。而自然界中的纤维素能彻底分解，是因为土壤中存在着能分解纤维素的微生物。但怎样把土壤中分解纤维素的微生物提取并分离出来呢？怎样鉴定？这是学生未知的，需要重点去介绍的。特别是要如何设计实验去分离与鉴定。这是学生难以掌握的。

教 师 活 动

（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。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如何分离土壤中能够分解纤维素的微生物。

（二）基础知识

学生活动

师生互动

学生思考，并回顾以前所学的知识。

学生阅读设

计

意

图

回顾知识，激发兴趣

通过阅读使学

过

程

教

学

过

程

教

学

过

程

活动1：阅读“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

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，而纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即CX酶、

C1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。

过程如下：

〖思考1〗实验分析：投影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个酶活力单位是什么？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

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。

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。

三实验设计

教材并归纳出纤维素酶的种类

学生思考回答

学生阅读教材，教师讲解。

教师讲解分离分解1、

分离分解纤维素的微生物的实验流程示意图

纤维素的教师讲解分离分解纤维素的微生物的实验流程，并让学生讨论写出实微生物的实验流程，验流程图：

并让学生讨论写出实验流程图

教师讲解

分离分解生自主获取新知识，主动性强。

培养学

教

学

过

程

教

学

过

程

教

学

2、土壤取样 教师讲解土样的采集要选择富含纤维素的环境，这是因为在纤维素含量丰富的环境，通常会聚集较多的分解纤维素的微生物。如果找不到合适的环境，可以将滤纸埋在土壤中，过一个月左右也会有能分解纤维素的微生物生长

3、选择培养

教师引导学生阅读课本P29侧边栏，分析讨论选择培养基配方，回答问题。

纤维素的微生物的实验流程，并让学生讨论写出实验

教师引导学生阅读课本P29侧边栏，分析讨论选择培养基配方，回答问题。

4、刚果红染色法

教师讲解：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。

具体方法如下：

方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。

本方案优点是：显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。

缺点是：操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；

方法二：在倒平板时就加入刚果红。

本方案优点是：操作简便，不存在菌落混杂问题。

缺点是：a、由于培养基中还含有淀粉类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。

b、有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。

操作提示

教师就微生物技术和选择培养的操作方法提醒学生注意，并让学生分组讨论。

1、复习微生物技术

：

制备培养基、无菌操作技术、稀释涂布平板法、土壤取样。

2、选择培养的操作方法：

称取土样20 g，在无菌条件下加入装有30 mL培养基的摇瓶中。将摇

生实验设计的能力，解决实验过程中应该注意的问题

过

程

教

学

过

程

板书

设计

作业

瓶置于摇床上，在30 ℃下振荡培养1～2 d，至培养基变混浊。此时可以吸取0.1 mL培养液进行梯度稀释和涂布平板

一、展示点评，

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：

菌落对照的培养基在培养过程中没有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

：

由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，学生也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果

二、检测反馈，

详见课件检测反馈试题

检测反馈

【课堂小结】

达标测试21.22.23.

布置

教学

后记

专题开始讲述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。接着介绍了产纤维素酶的微生物能够分解纤维素，从而引出对纤维素的利用离不开对分解纤维素的微生物的研究。本专题重在培养学生的创新思维，要求学生通过自己设计实验方案，并按照自己的实验方案进行主动探究，从而得出结论，有利于培养学生的观察能力、分析能力和逻辑推理能力。