课题3　分解纤维素的微生物的分离特级教师教学实录

《分解纤维素的微生物的分离》教学设计

教学目标

（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

教学重难点

【课题重点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

【课题难点】

从土壤中分离分解纤维素的微生物

教学工具

多媒体

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

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：

〖思考1〗实验分析：P27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。

1．4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：

〖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250px的腐殖土壤中。

活动5：阅读资料二“选择培养基”，回答书上的三个问题：

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6：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：

〖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7：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。

教学反思：

本实验为设计性实验，根据前一讲土壤中分解尿素的细菌的分离的原理，通过让学生设计从环境中分离筛选纤维素酶生产菌的技术路线并予以实验，使学生学习并掌握从环境中分离筛选纤维素酶产生菌的原理和方法，理解选择培养基的原理和应用方法。使学生了解从环境中获得有用菌种的基本实验环节和技术路线方法；培养学生触类旁通，举一反三，从事微生物学科学研究的基本素质能力。

课后小结

课后习题

1. 两种刚果红染色法的结果是（

） A.均会出现透明圈 B.均不会出现透明圈 C.方法一出现,方法二不出现 D.方法一不出现,方法二出现 2. 寻找纤维素分解菌应到（

） A.湿润的环境中 B.富含纤维素的环境中 C.富含无机盐的环境中 D.池塘中 3. 下列动物中不能消化分解纤维素的是（

） A.人

B.牛 C.羊

D.兔 4. 刚果红染色时,加入刚果红应在（

） ①制备培养基时

②梯度稀释时

③倒平板时

④涂布时

⑤长出菌落时 A.①③

B.②⑤ C.③⑤

D.④⑤ 5. 纤维素分解菌的选择培养基有选择作用,原因在于有（

） A.NaNO 3

B.KCl C.酵母膏 D.纤维素粉 6. 下列哺乳动物胃内富含分解纤维素微生物的是（

） ①蝗虫

②牛

③羊

④骆驼

⑤草鱼 A.①②③④⑤ B.②③④ C.③④⑤ D.①②③④ 7. 膳食纤维对人体的作用是（

） ①提供营养

②通便和清扫作用

③预防冠心病和胆石症

④防治糖尿病

A.①②③④

B.①②④ C.②③④ D.①②③ 8. 选择培养应将锥形瓶固定在（

） A.桌子上

B.温箱里 C.窗台上

D.摇床上 9. C x 酶能水解（

） A.纤维素和CMCNaB.纤维素和果胶C.纤维二糖和微晶纤维素D.麦芽糖和蔗糖 10. （多选）下列物质属于天然高分子化合物的是…（

） A.纤维素 B.蔗糖 C.淀粉 D.麦芽糖 11. 纤维素、纤维素酶和控制纤维素酶合成的物质,它们的基本组成单位依次是（

） A.葡萄糖、葡萄糖和氨基酸 B.葡萄糖、氨基酸和核苷酸 C.氨基酸、氨基酸和核苷酸 D.淀粉、蛋白质和核酸 12. （多选）下列关于纤维素和淀粉的叙述中,不正确的是（

） A.它们的通式都是(C 6 H 10 O 5 ) n ,是同分异构体 B.它们都是混合物 C.它们都可以发生水解,其最终产物都是葡萄糖

D.它们都是天然高分子化合物 13. 纤维素酶能够分解（

） A.产生纤维素的微生物 B.产生淀粉的微生物 C.纤维素 D.淀粉 14. 刚果红可以与哪项物质形成红色复合物（

） A.纤维二糖 B.纤维素 C.葡萄糖

D.麦芽糖 15. 植物细胞内与纤维素合成关系密切的细胞器是（

） A.核糖体 B.液泡 C.高尔基体 D.内质网 参考答案

1、A2、B3、A4、C5、D6、B7、C8、D9、A10、AC11、B12、AB13、C14、B15、C