课题3　分解纤维素的微生物的分离教案教学设计

课题3

分解纤维素的微生物的分离

新

课

课

题

课题3

分解纤维素的微生物的课

分离

型

课

考

知识与技能：⑴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。

程

纲

(3)讨论这类微生物的应用价值。

2、过程与方法：⑴引导学生自主探究，理解分离分解纤维素的微生物原理。

标

要

⑵结合已有知识，对实验过程及其结果进行分析。

3、情感态度和价值观：

准

求

领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力。

重

从土壤中分离出分解纤维素的微生物。

难点

从土壤中分离出分解纤维素的微生物。

点

教

问题驱动法、导学案导学法

法

学法

自主探究、合作学习

课题3

分解纤维素的微生物的分离

流程

新

课

导 入

新授：

一、

基础知识

教师活动

学生活动

媒体、方法设计

上节课我们学习了土壤中尿素

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，进一步巩固加深对这方面技术的理解和掌握。

学生阅读P27“纤维素与纤维素酶”，思考回阅读P27“纤维素与纤维素酶”，答。

回答下列问题：

1.纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。1.

纤维素在生物圈的分布状况？

植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维

素。其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

·1·

媒体展示答案。

2.

纤维素酶的组成及作用？

3.课本中小实验是如何构成对照的？

4.什么是1个酶活力单位?

展示问题：

1.

纤维素分解菌的筛选方法是什么？

2.

纤维素分解菌筛选的原理是什·2·

2.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。

3.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。

4. 1个酶活力单位是指在温度为 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。

阅读课本P28“纤维素分解菌的筛选”，思考回答问题。

1.刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直接

对微生物进行筛选

。

2.(1)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不和水解后的纤

媒体展示答案。

二、

实验设

计

维二糖和葡萄糖发生这种反应。

(2)纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维

素，从而使菌落周围形成透明圈。可根据是否

产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

（一）实验方案：(见课本P28图

2-14) 学生依据实验流程图，思考回答问题。

展示问题：

1.课题2是将土样成的1.

本实验的流程与课题2中的实验菌悬液直接涂布在以流程有哪些异同？

尿素为惟一氮源的选择性培养基上，直接分

离得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素

分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在选择培

养基上。其他步骤基本一致。

2.：由于生物与环境的

相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维2.

为什么要在富含纤维素的环境素分解菌的含量相对中寻找纤维素分解菌？

提高，因此从这种土样中获得目的微生物的

几率要高于普通环境。

3.将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相

对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生3.将滤纸埋在土壤中有什么作用？存的适宜环境。一般应你认为滤纸应该埋进土壤多深？

将纸埋于深约10 cm左右腐殖土壤中。

·3·

么？

媒体展示答案。

阅读P28资料一“土

壤取样”，思考回答问

题。

选择纤维素丰富展示问题：

的环境，如树林中多年

取样的环境是怎样的，作出这种选落叶形成的腐殖土，多

年积累的枯枝败叶等择的理由是什么？

等。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。

阅读资料二“选择

培养”，思考回答问题。

1.增加纤维素分解菌启发引导学展示问题：

的浓度，以确保能够从生思考问题，样品中分离到所需要培养学生分1.

选择培养的目的是什么？

的微生物。

析问题和解

决问题的能

2.是液体培养基，原因力。

是配方中无凝固剂。

2.

旁栏中的配方是液体培养基还

是固体培养基？为什么？

3.有选择作用，本配方

中的碳源是纤维素，所

以能分解纤维素的

微

生物可以大量繁殖。

3.

这个培养基对微生物是否具有

选择作用？如果具

有，是如何4.用牛肉膏蛋白胨培养

基与之对照。

进行选择的？

4.

你能否设计一个对照实验，说明

·4·

选择培养基的作用？

（二）操作方法

1.土壤取样，选择培养

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，学生思考回答. 在一定温度下震荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培在选择培养的条件下，养。

可以使那些能够适应这种营养条件的微生思考：为什么选择培养能够“浓缩”物得到迅速繁殖，而那所需的微生物？

2.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基进行等比稀释，稀释最大倍数到106

3.将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

（1）制备鉴别培养基

（2）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。

4.挑选产生透明圈的菌落

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.

阅读P29资料三“刚果红染色法”，填参照课本刚果红染色法，挑选产表比较两种染色法的生透明圈的菌落，一般即为分解纤各自的优缺点。

维素的菌落。

·5·

媒体展示答案。

媒体展示表格。

三、操作提示

四、结果分析与评价

五、课题延伸

（一）复习微生物技术

（二）选择培养的操作方法

（一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落

设置对照，若对照的培养基在培养过程中无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。

(二）分离的结果是否一致

如果不同，分析产生不同结果的原因。

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。

本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法·6·

学生阅读P29内容，了解操作过程中的注意事项。

PPT展示

。

PPT展示。

有液体发酵和固体发酵。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后所产生的葡萄糖进行定量的测定。

课题3 分解纤维素的微生物的分离

板书设计：

纤维素分解微生物的纤维素和纤筛选原理

实验设计

种类、作用、最适pH、催化活力

刚果红染色

土壤取样

选择培养

涂布培养

纯化培养

前置染色法

后置染色法

富含纤维素土增大分解菌含染色鉴别

分离出分解菌

作业布置：

完成学案的随堂训练。

·7·