课题3　分解纤维素的微生物的分离教学设计案例

分解纤维素的微生物的分离

一、教学目标

1、知识与技能

（1）能简单叙述纤维素酶的种类和作用。

（2）能从土壤中分离出分解纤维素的微生物，了解这类微生物的应用。

（3）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

观察实验视频，分析分离分解纤维素的微生物的实验流程，掌握实验操作的原理。

3、情感、态度与价值观

（1）通过自主设计、完成实验，培养勇于探究的科学精神。

（2）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。

二、教学重难点

1．重点

从土壤中分离分解纤维素的微生物。

2．难点

从土壤中分离分解纤维素的微生物。

三、教学准备

实验视频，多媒体课件。

四、课时安排

1课时。

五、教学过程

【课程导入】

观察实验视频。

【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：

1．（记忆）纤维素是一种由 相连而成的 多糖类化合物。

2．（记忆）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素在 酶的催化作用分解。

请完成下列过程：

教师板书或（多媒体展示）：

一、纤维素和纤维素酶

1）、棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

2）、纤维素酶的组成及作用：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。

3．（理解）实验分析：P27的小实验是如何设置对照的？

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

【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：

1．（记忆）筛选纤维素分解菌的方法是 。该方法可以通过 反应直接筛选。

2．（记忆）其原理是：刚果红与纤维素形成 ，当纤维素被 分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的 ，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。

教师板书或（多媒体展示）：

二、纤维素分解菌的筛选

1）、方法：刚果红染色法

2）、纤维素分解菌筛选方法的原理: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。

二、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．（理解）实验流程中“选择培养”使用的是什么类型的培养基？该培养的目的是什么？

2．（对比）本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？

【活动４】阅读教材P28“资料一土壤取样”，讨论并回答下列问题：

1．（理解）纤维素分解菌大多分布在 的环境中。

2．（理解）为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

3．（理解）将滤纸埋在土壤中有什么作用？

4.

（记忆）滤纸应该埋进土壤多深？

【活动５】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．（记忆）纤维素分解菌选择培养基属于 （液体、固体）培养基。

（记忆）纤维素分解菌鉴别培养基属于 （液体、固体）培养基。

2．（记忆）纤维素分解菌选择培养基的选择作用机制是什么？

3．（理解）若设置对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是 ，

教师板书或多媒体展示：

三、分离分解纤维素的微生物的实验流程

土壤取样→选择培养→梯度稀释→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

选择纤维素丰富的环境，依赖于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）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）操作：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。

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液进行等比稀释101~107倍，之后，将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。

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：参照旁栏中的比例。

（2）倒平板操作。

（3）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，菌落周围会出现明显的透明圈。

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

【活动６】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：

染色法

方法一

方法二

优点

缺点

4．（理解）为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

三、操作提示、结果分析与评价、课题延伸

【活动７】阅读教材P30“课题延伸”，回答：

1．（记忆）为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行 实验，纤维素酶的发酵方法有 发酵和 发酵两种。

2．（记忆）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 含量进行定量测定。

五、课后作业：完成小聚焦对应习题