课题3　分解纤维素的微生物的分离ppt配套的教案及板书设计

专题2 微生物的培养与应用

课题2.3 分解纤维素的微生物的分离

一、【课题目标】

（一）知识与技能

简述纤维素酶的种类及作用，从土壤中分离出分解纤维素的微生物；掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

（二）过程与方法

分析分离分解纤维素的微生物的实验流程，弄懂实验操作的原理

（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

二、【课题重点】

1.简述纤维素酶的种类及作用。

2.掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。

3.分析分离分解纤维素的微生物的实验流程，弄懂实验操作的原理。

三、【课题难点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

四、【教学方法】

启发式教学

五、【教学工具】

多媒体课件

六、【教学过程】

（一）引入新课

上节课我们探讨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，巩固加深对这方面技术的理解和掌握。

（二）进行新课

一、纤维素分解菌的筛选

活动1阅读“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题

1．纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。

延伸草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？肠胃中的共生物生物。

2．棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素的分解需要在纤维素酶的催化作用下完成，请完成下列过程

C1酶、Cx酶

葡萄糖苷酶

〖思考1〗实验分析P27的小实验是如何构成对照的？

纤维二糖

纤维素

葡萄糖

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。

二、尝试从土壤中分离出分解纤维素的微生物

（1）活动2阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题

1．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。

2．其原理是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。

（2）实验设计

活动3完成实验方案流程图，讨论回答问题

土壤取样

选择培养

纯化培养

梯度稀释

涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上

微生物培养

挑选产生透明圈的菌落

〖思考3〗实验流程中“选择培养”的培养基类型是什么？该培养的目的是什么？

液体选择培养基。其目的是使纤维素分解菌增殖，含量增多。

活动4阅读资料一“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．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？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。

活动5阅读资料二“选择培养基”，回答以下三个问题

1.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。

2.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。

3.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。

活动5阅读资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点

比较

项目

方法一

先培养微生物，再加入刚果红

方法二

在倒平板时加入刚果红

优点

显示出的颜色反应基本上是纤维素操作简单，不存在菌落混杂

分解菌的作用

操作繁琐，刚果红会使菌落之间发生有些微生物会降解刚果红，形成透明混杂

圈，与纤维素分解菌相混

缺点

（三）课堂小结

（四）当堂检测

1.加工橘子罐头，采用酸碱处理脱去中果皮(橘络)，会产生严重污染。目前使用酶解法去除橘络，可减少污染。下列生长在特定环境中的4类微生物，不能产生所用酶的是

A.生长在麦麸上的黑曲霉

B.生长在酸奶中的乳酸菌

C.生长在棉籽壳上的平菇

D.生长在木屑上的木霉

2.当纤维素被纤维素酶分解后，会在培养基中出现一些透明圈，这些透明圈是

A.刚果红与纤维素形成的复合物

B.纤维素分解后的葡萄糖

C.由纤维素酶聚集在一起形成的

D.以纤维素分解菌为中心形成的

解析

刚果红与纤维素反应形成红色复合物，当有纤维素分解菌生长时，菌落周围的纤维素被分解，形成透明圈。

3.在分解纤维素的微生物的分离实验中，为了判断选择培养基是否起到了对纤维素分解菌的选择作用，需要设置的对照是

A.未接种的只有纤维素为唯一碳源的培养基

B.未接种的牛肉膏蛋白胨培养基

C.接种了的牛肉膏蛋白胨培养基

D.接种了的只有纤维素为唯一碳源的培养基

4.通过分离分解纤维素的微生物实验，对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，这只是分离提纯的第一步，还需要进行

A.发酵产纤维素酶的实验

B.提取纤维二糖的实验

C.浓缩纤维素分解菌的实验

D.提取葡萄糖的实验

解析

为确定得到的是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的测定方法一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后产生的葡萄糖进行定量测定。

五、（课余作业）

1、为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

2、本题中的培养基配方中的酵母膏可以为微生物提供什么成分？

3、该培养基中纤维素是否为唯一的碳源？

4、为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

5、为什么将滤纸埋在土壤中可以提取到目的菌？

七、【教学体会】

教材在介绍刚果红染色法之前，首先用“筛子筛沙”这一形象的比喻来说明筛选微生物的基本思想方法。在教学过程中可以结合专题2介绍的选择培养基的内容，进一步引导学生深入认识分离微生物的基本思想。刚果红染色法的知识难度并不大，学生通过自学就能够理解。

八、【资料袋】

两种刚果红染色法的比较

刚果红在筛选纤维素分解菌上的应用已经有超过20年的历史，在本课题中我们给出了两种方法。方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便，不

存在菌落混杂的问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是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。