课题3　分解纤维素的微生物的分离优质课教案内容

专题2 微生物的培养与利用

课题3 分解纤维素的微生物的分离

【教学目标】 1、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

2、讨论这些酶的应用价值

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

4、领悟科学探究的方法，发展科学思维和创新能力

【教学重点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

【教学难点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

【教学用具

】

多媒体

【教学过程】

（一）引入

棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物；纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，植物每年产生的纤维素超过70亿吨，分布植物的根、茎、叶中。 在草食性动物等的消化道内，也共生有分解纤维素的微生物，其原理也是产生纤维素酶而分解纤维素，而人没有分解纤维素的能力。

农作物秸秆，如米秸、麦秸、稻草、草、木屑等富含大量的纤维素，被利用的机会很少、效率低；科学家正致力于研究，怎样将农业废弃物、木材及生长更为迅速的草本植物，转化为种类繁多的生物燃料（甚至是航空燃油）。

（二）基础知识

活动1、阅读“纤维素与纤维素酶”，讨论下列问题：

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。

C1酶：外切酶，从糖链末端开始切掉两个葡萄糖分子，产生纤维二糖；

CX酶：内切酶，使纤维素断裂成片断。

葡萄糖苷酶：将纤维二糖分解成葡萄糖。

活动2、参考课本中图2-12，了解纤维素酶的作用

思考1：实验如何构成对照的？

回答：实验组添加纤维素酶，对照组不添加纤维素酶

活动3、讨论“纤维素分解菌的筛选”的方法和原理

结合本专题课题2介绍选择培养基的有关内容，用“筛子筛沙”来说明筛选微生物的基本思想方法。

介绍刚果红染色法和刚果红染色法的原理，学生自学理解。

（三）实验设计

活动4、讨论实验操作步骤。

活动5、阅读“资料一

土壤取样”，思考回答问题

思考2：为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

回答：在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，获得目的微生物的几率要高于普通环境。

思考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？

回答：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存的适宜环境。一般将滤纸埋于深10cm左右的腐殖土壤中。

活动6、阅读“资料二

选择培养”，思考回答问题

思考4：旁栏给出的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

回答：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。

思考5：这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果有，又是如何进行选择？

回答：以纤维素粉为唯一碳源，能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。

思考6：能否设计一个对照实验，说明选择培养的作用？

回答：应控制的变量是将纤维素粉改为葡萄糖。

活动7、阅读“资料三

刚果红染色法”，比较分析两种方法的优缺点

（四）结果分析与评价

活动8、阅读“课题延伸”，回答：

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。

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。

活动9、课题成果评价

1、培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落：对照的培养基在培养过程中没有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。

2、分离的结果是否一致：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，也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。

【课堂小结

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