课题3　分解纤维素的微生物的分离教学实录与评析

课题3

分解纤维素的微生物的分离教学设计

来安中学生物教研组

肖璜

一、教学目标

1.简述纤维素的组成、分布、种类、作用

2.简述纤维素酶的种类及作用

3.从土壤中分离出分解纤维素的微生物

4.讨论分解纤维素的微生物的应用价值。

二、学情分析

大部分学生基础不是很好,在讲解过程需要讲慢讲透,争取让每一个学生都能理解

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

四、重点难点

重点: 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。

五．教学工具：多媒体

六．教学课时： 1课时

七．教学过程

教学活动

【讲授】引入新课：同学们，根据实验室微生物的培养和纯化的方法和要求，我们上节课已经学习了土壤中分解尿素的细菌的分离与

计数。我们今天将会用同样的方法来学习一下分解纤维素的微生物的分离。

【预习指导】在课前时间通过阅读教材、同学交流和讨论,完成下列问题,并初步巩固。

【活动1】阅读教材P27“课题背景”和“纤维素与纤维素酶”,讨论并回答下列问题: 一.纤维素

纤维素是一种由葡萄糖相连而成的高分子多糖类化合物。纤维素的基本单位是葡萄糖。纤维素在植物体中的分布与植物的根、茎、叶等器官中；纤维素在细胞中分布在细胞壁。棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素包括种类，除了天然的纤维素外，还有水溶性的羧甲基纤维素钠，不溶于水的微晶纤维素等。

二．纤维素酶

组成：

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(外切酶)、CX酶(内切酶)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。

原理：

纤维素

C1酶、Cx酶

纤维二糖

葡萄糖苷酶

葡萄糖

验证：

实验分析:P27的小实验是如何设置对照的? 在一支试管中添加纤维素酶,另一支试管不添加纤维素酶。

1个酶活力单位(1U)是指在温度为25℃,其它反应条件最适宜情况下,在1min内转化1mmol的底物所需要的酶量。

三．纤维素分解菌的筛选

【活动2】阅读教材P28“纤维素分解菌的筛选”,讨论并回答下列问题: ⑴.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。

⑵.其原理是:刚果红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。

⑶⑷设计看图，请学生回答问题，检测课堂学习效果。

⑸【活动3】阅读教材P29 “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: 方法一：先

培养微生物 ，再加入刚果红进行颜色反应

方法二：在 倒平板时 就加入刚果红。

染色方法一

法

颜色反应基操作简便、不存在菌落混杂问优点

本上是纤维素分题

解菌的作用

缺点

操作繁琐、刚产生淀粉酶的微生物也产生模方法二

果红会使菌落之间发生混杂

糊透明圈,有些微生物能降解色素,形成明显的透明圈。

方法一中NaCl溶液的作用：洗去多余的刚果红溶液

四、实验设计

【活动3】阅读教材P28“实验设计”部分,完成实验方案流程图,

讨论并回答下列问题: 1.纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中。

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。

3.将滤纸埋在土壤中有什么作用?人工设置适宜环境,使纤维素分解菌相对聚集。

滤纸应该埋进土壤多深?一般将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。

【活动4】阅读教材P29“资料二选择培养基”和栏旁培养基配方,讨论并回答下列问题: 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.纤维素分解菌选择培养基属于液体(液体、固体)培养基。

纤维素分解菌鉴别培养基属于固体(液体、固体)培养基。

3.纤维素分解菌选择培养基的选择作用机制是什么? 以纤维素粉为唯一碳源,只有分解纤维素分解菌才能生存。

4.选择培养的方法

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，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。

5.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。

【活动5】如何进行梯度稀释操作？

1.按照稀释涂布法的稀释操作方法，将选择培养后的培养液进行等比稀释101～106倍。

101 102 103 104 105 106 2.如何进行涂布操作？

按照稀释涂布法的操作方法，将三种稀释梯度的菌液涂布，再取

三个不含纤维素的培养基平板涂布作对照组。将培养基平板倒置于恒温培养箱种培养1-2天，每隔12h观察菌落情况

【活动6】挑选产生透明圈的菌落

1.参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。

2.思考：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7】阅读教材P30“课题延伸”,回答: 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两种。

2.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产生的葡萄糖含量进行定量测定。

【活动8】本节课的课堂小结

【活动9】课堂检测

板书设计

课题2.3分解纤维素的微生物的分离

一.纤维素的组成，分布，种类

二.纤维素酶组成，原理，实验验证

三.纤维素分解菌的筛选

四. 实验操作