课题3　分解纤维素的微生物的分离PPT专用教学设计内容

<<分解纤维素的微生物的分离>>教学设计

广东省茂名市电白区第一中学生物教师：吴开文

（一）教学目标

1知识目标

（1）说出纤维素酶的作用；

（2）说明培养基对微生素的选择作用；

（3）简述纤维素酶的应用；

（4）分离土壤中具有纤维素酶的菌株。

2能力目标

（1）能够设计出多种观察土壤中水解纤维素的微生物的实验方案；

（2）通过分析土壤中微生物的差异引起实验结果的变化，获得推理和比较的能力；

（3）通过共同设计方案、共同准备材料、协调操作过程，获得合作和交流的能力；

3情感态度和价值观目标

通过自主设计、完成实验。培养勇于探索的科学精神。以入在合作学习中培养关爱他人的优良品质。

4教学重点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

5教学难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

（二）教学方法

运用“指导——创新”实验教学模式。这种教学模式的基本含义是：以实验活动为基础，以改进、完善、设计实验为切入点，发展学生的创新能力、培养学生积极的个性特征和科学态度。具体的操作过程是：创设情境，引出问题2实验方法指导3实验设计与操作4分析总结, 以小组的形式进行探究实验方案的设计。每位同学在《实验指导与报告》中围绕探究实验的题目和内容“提出问题、作出假设、制定计划”。小组成员之间切磋和交换意见，形成实验过程。

（三）教学过程

引入新课

进行新课

1．基础知识

活动1：阅读“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

1．1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。

1．2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：

纤维素

C1酶、Cx酶

纤维二糖

葡萄糖苷酶

葡萄糖

〖思考1〗实验分析：投影的小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。

〖思考2〗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。

活动2：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

1．3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。

2．4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

纯化培养

〖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。

〖思考4〗本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？

尿素分解菌的分离实验流程是将土样制成的菌悬液直接涂布在选择培养基上；本课题通过选择培养使细菌增殖后，再涂布在鉴别培养基上。其它操作基本基本共同。

活动4：阅读投影资料一“土壤取样”，回答下列问题：

2．1纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中。

2．2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挑选产生透明圈的菌落

微生物培养

选择培养

梯度稀释

涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上

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。

2．3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：阅读投影资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

2．4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。

2．5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。

2．6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：阅读投影资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：

方法一

〖思考5〗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。

3．结果分析与评价

活动6：阅读“课题延伸”，回答：

3．1为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行 发酵产纤维素酶 实验，纤维素酶的发酵方法有 液体 发酵和 固体 发酵。

3．2纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的 葡萄糖 含量进行定量测定。

纤维课堂总结、点评

素

分解

微

生物

的纤维素酶

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

富含纤维素土壤

增大分解菌含量

染色鉴别

分离出分解菌

方法二

染色法

优点

颜色反应基本上是

纤维素分解菌的作用

缺点

操作繁琐

刚果红会使菌落之间发生混杂

操作简便

产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，

不存在菌落混杂问题

有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。

（四）教学反思

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。