课题3　分解纤维素的微生物的分离教学实录与评析

专题

2

微生物的培养与应用课题

3

分解纤维素的微生物的分离

一、教材分析

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。

二、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。

三、教学重点：

四、教学难点：

五、教学过程

从土壤中分离分解纤维素的微生物。

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。

教学内容

教师活动

学生活动

设计意图

导入课题

教师引导学生阅读课本

P27

课题背景，让学生回忆必修

学生阅读课本，回忆以前学过

通过旧知

1 关于细胞壁的成分纤维素和多糖的相关知识，通过介

的知识。

绍纤维素，探讨如何分离土壤中能够分解纤维素的微生

物。

识过渡到

新知识上

面。

基础知识

1、棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

学生阅读课本 P27，获取有关

培养学生

纤维素和纤维素酶的相关信

息。

自主学习，

获取知识。

1、纤维素

2、纤维素酶的组成及作用

和纤维素

酶

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。

1、学生通过观察课本 P28 图

2-12 和 2-13 获取相关知识

培

养

学

生

观察能力，

和

逻

辑

思

2、纤维素

1、纤维素分解菌的筛选方法：刚果红染色法

分解菌的

筛选

2、纤维素分解菌的筛选方法的原理

刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，

2、了解纤维素酶的作用和纤维

维能力。

但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被

素分解菌在刚果红培养基的的

纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成，

实验操作。

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。

实验设计

教师讲解分离分解纤维素的微生物的实验流程，并让学

学生讨论，设计实验流程。

培养学生

科学探究

精神。

1 、分离分

生讨论写出实验流程图：

解

纤

维

素

的

微

生

物

的

实

验

流

程示意图

样

为在纤维素含量丰富的环境，通常会聚集较多的分解纤

素的环境中寻找纤维素分解

维素的微生物。如果找不到合适的环境，可以将滤纸埋

菌？

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

的

热

爱

大

自

然

的

学

科素养。

2、土壤取

教师讲解土样的采集要选择富含纤维素的环境，这是因

学生讨论为什么要在富含纤维

培

养

学

生

3、选择培

教师引导学生阅读课本 P29 侧边栏，分析讨论选择培养

学生回答下列问题：

养

基配方，回答问题。

培

养

学

生

1、该配方是液态培养基还是固

实

验

动

手

态培养基？

能力。

2、该培养基对微生物是否有选

择作用？如果有，有时如何进

行选择？

染色法

3、实际一个对照试验，说明选

择培养基的作用？

4、刚果红

教师讲解：刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤

学生阅读课本 P29 资料三，查

培

养

学

生

维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以

阅有关刚果红染色法的原理。

自

主

学

习

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。

能力。

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。

1、学生分小组讨论分析两个方

培

养

学

生

本方案优点是：显示出的颜色反应基本上是纤维素分解

法的的优缺点。

菌的作用。

的

总

结

归

纳能力。

缺点是：操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生

2、学生完成下表两种方法进行

混杂；

比较。

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

：

1、学生分小组讨论，总结归纳

培

养

学

生

实验操作的注意事项。

学科素养。

和

实

验

操

制备培养基、无菌操作技术、稀释涂布平板法、土壤取

2、回答问题：为什么选择培养

作能力。

样。

能够“浓缩”所需的微生物？

2、选择培养的操作方法：

答：在选择培养的条件下，可

称取土样 20 g，在无菌条件下加入装有 30 mL 培养基

以使那些能够适应这种营养条

的摇瓶中。将摇瓶置于摇床上，在

30 ℃下振荡培养 1～

件的微生物得到迅速繁殖，而

2 d，至培养基变混浊。此时可以吸取 0.1 mL 培养液进

那些不适应这种营养条件的微

行梯度稀释和涂布平板

。

生物的繁殖被抑制，因此可以

起到“浓缩”的作用。

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：

1、学生交流自己分离微生物一

培

养

学

生

菌落对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则

些经验心得，从中找出自己成

学

会

对

别

人

评

价

和

自

我

评

价

说明培养基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落，

功之处和有待改进地方。

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

：

2、自我评价和对别人评价

的能力

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

六、板书设计

七、课后练习