课题3　分解纤维素的微生物的分离教学设计内容推荐

2.3 分解纤维素的微生物的分离 教学设计

●课标要求

探讨微生物的利用。观察并分离土壤中能分解纤维素的微生物，观察该微生物能否分解其他物质，讨论这类微生物的应用价值。

●课标解读

1．简述纤维素酶的种类及作用。

2．从土壤中分离出分解纤维素的微生物，讨论这类微生物的应用价值。

●教学地位

本课题在学习前面两个课题的基础上，增加了富集培养及鉴别纤维素分解菌这两个步骤，对于前两个课题学习的无菌操作技术、选择培养技术都有应用，因此学习本课题除了复习前面两个课题的相关内容外，还需重点学习鉴别培养基等知识。

●教法指导

1．有关纤维素的内容，可联系必修模块中学习的多糖的知识，该部分内容较简单，可安排学生自学，然后教师利用图解的方式，给出Cx酶、C1酶和葡萄糖苷酶的不同功能，帮助学生记忆。

2．对于富集培养，其原理和上一课题中的选择培养类似，教师可将两个课题中的选择培养对比，进一步引导学生深入认识分离微生物的基本思想。刚果红染色法的原理比较简单，学生通过自学就能够理解。对于两种不同的染色方法，教师应引导学生分析各自的优、缺点，进行比较。

●新课导入建议

利用课题背景进行导入，在全球能源紧缺的情况下，利用纤维素生产酒精具有广阔的应用前景，而且纤维素是地球上含量最为丰富的多糖，将其水解为葡萄糖之后，便可发酵生产酒精。纤维素转化为葡萄糖离不开纤维素酶，获得能产生纤维素酶的微生物就能将纤维素转化为葡萄糖。

●教学流程设计

学生课前预习：阅读教材P27－30，填写【自主学习（预习案）】了解本课题的基础知识。

活动1：情景导课：以【新课导入建议】引出课题。学生通过组内探究找出预习过程中发现的问题，教师展示学习预习部分的答案。

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活动2：（知识点一：纤维素与纤维素酶）通过探究P27设计验证纤维素酶功能的实验。实验分析该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。

活动3：（知识点二：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。

原理是：（让学生组内设计筛选原理过程图并展示）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。

活动4：（知识点三：分离纤维素分解菌的实验设计）

土壤取样

涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上

选择培养

梯度稀释

纯化培养

微生物培养

挑选产生透明圈的菌落

〖思考〗“土壤取样”，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.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的腐殖土壤中。

〖思考〗“选择培养基”，回答以下三个问题：

3.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。

4.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。

5.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。

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合作探究：纤维素分解菌筛选过程中两种培养基的比较

物理性质

目的用途

液体

能使营养成分充分消耗，以增加纤维素分解菌的浓度

能生长的微生物

以纤维素作为碳源和能源的微生物才可以生长

大部分微生物都可以正常生长

选择培养基

固体

在培养基上形成肉眼可见的菌落

鉴别培养基

合作探究：“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

颜色反应基本上是

纤维素分解菌的作用

操作简便

不存在菌落混杂问题

缺点

操作繁琐

刚果红会使菌落之间发生混杂

产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，

有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。

合作探究：为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

在选择培养条件下，可使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。

构建本节知识网络

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