课题3　分解纤维素的微生物的分离第一课时导学案

专题2生物的培养与应用

课题3

分解纤维素的微生物的分离

徐燕燕（永定第一中学 20180524）

一、课时：45分钟

二、教学对象：高二（13）班 学生

三、教材分析

本课题是在课题1的基础上的一个例子，教材首先说明了纤维素化学组成以及纤维素在生物圈的广泛分布，由此转入到如何对纤维素进行有效的利用的问题。接着，教材介绍产纤维素酶的微生物能够分解纤维素，因此，对纤维素的利用离不开对分解纤维素的微生物研究。最后，教材点明本课题的研究主题，即从土壤中分离能够分解纤维素的微生物。

四、教学目标

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，讨论这类微生物的应用价值。

五、教学重点和难点

1.

重点：从土壤中分离分解纤维素的微生物。

2.

难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物。

六、教学方法和教具

分组讨论法（课前分组分配任务做课前准备）、归纳法、多媒体ppt 七、教学过程

【新课导入】

课题1学习了微生物培养的基础知识，课题2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子，巩固加深这方面技术的理解和掌握。

通过前面两个课题的学习对微生物培养的技术都比较熟悉了，因此，本课题课堂交给你们，以分组讨论的方式，完成学习的内容，课前老师已经把任务分给了各个小组，花2分钟好好整理下。

活动一：阅读“课题背景”讨论：

食草动物是怎样消化食物中纤维素的？（学生回答并点评）

【过渡】纤维素酶分解纤维素，如何验证？如何构成对照？（第1组学生代表回答）

实验：纤维素酶分解纤维素的实验

取二支20mL的试管，各加入一张滤纸条，各加入10mL0.1mol/L的醋酸－醋酸钠缓冲液，在甲试管中加入1mL醋酸－醋酸钠缓冲液，乙试管加入1mL纤维素酶，将试管放在140r/min的摇床上振荡1h。

结果：乙试管的滤纸条消失。

实验说明：纤维素酶可以分解纤维素

【过渡】纤维素酶如何作用纤维素？

阅读P27-P28，小组讨论下面的问题：（第二组）

1.纤维素酶如何作用纤维素？

（纤维素的组成、分布和纤维素酶的组分、作用）

2.有什么方法可以筛选纤维素分解菌？

（学生回答后点评，开始进行基础知识的讲解）

(一)纤维素和纤维素酶

1.纤维素

2.纤维素酶

纤维素

C1酶、Cx酶

纤维二糖

葡萄糖苷酶

葡萄糖

【过渡】

每当秋天落叶落下，我们会发现落叶会被分解，倘若要从土壤筛选纤维素分解菌，该如何筛选？

（二）纤维素分解菌的筛选（ppt呈现)

1.方法：刚果红染色法

2.原理：

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,可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

思考：空白的刚果红培养基和纤维素分解菌在刚果红培养基上形成的透明圈比较，从功能上看，这是一种什么培养基？（鉴别培养基）

【典型例题】

【过渡】前面所学的课题2与这些相似，都是对微生物的分离，那么这操作流程与课题2有什么区别，接下来看一段视频再一起总结实验流程。

（播放视频，总结流程，板书）

【过渡】实验流程中，比较不一样土壤取样。选择培养鉴定的方法。先看土壤取样。

阅读P28资料一“土壤取样”，小组讨论下面的问题：（第三组）

1.取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？

2.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？

操作步骤：

（一）土壤取样

①取样环境

②讨论:如果找不到合适的环境，可以将滤纸埋在土壤中，将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋在土壤中多深？

（将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将滤纸埋于深约10cm左右的土壤中。）

阅读P29资料二“选择培养”，小组讨论下面的问题：（第四组）

1.为什么需要“选择培养”这步骤？

2.旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

3.这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，是如何进行选择的？

4.你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用。

（二）选择培养

①目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离所需要的微生物。

②制备选择培养基

③操作：

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，在一定温度下震荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。

【旁栏思考】 课本P29 （ppt呈现）

（三）梯度稀释

（四）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P29 （2）涂布平板

阅读P29资料三“刚果红染色法”，小组讨论下面的问题：（第五组）

1.方法一中NaCl溶液的作用？

2.刚果红染色法这两种方法各有哪些优点与不足？

（五）刚果红染色法

方法一：先，再加入刚果红进行颜色反应。

方法二：在时就加入刚果红。

思考：方法一中NaCl溶液的作用？（漂洗作用，洗去与纤维素结合不牢的刚果红，以免出现的透明圈不够清晰。）

两种方法的比较：优点和缺点

思考：本实验课题2中的实验流程有哪些异同？

课题2将土样梯度稀释液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择培养基上，分离并统计菌落。本课题先选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再稀释涂布在鉴别培养基上，挑选菌落。

回顾实验：（以下面形式）

（六）纯化培养

三、结果分析与评价

阅读P30 “课题延伸”，小组讨论下面的问题：（第六组）

1.如何确定分离的是纤维素分解菌？

2.有什么方法可以筛选出纤维素分解酶？

四、课题延伸

为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行_____________实验，纤维素酶的发酵方法有______ 发酵和______ 发酵。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________ 含量进行定量测定。

【课堂小结】 【课堂练习】 八、板书设计

课题3 分解纤维素的微生物的分离

一、

纤维素和纤维素酶

1.

纤维素的组成、分布

2.

纤维素酶的组分、作用

二、

纤维素分解菌的筛选：刚果红染色法

三、

实验流程图：

土壤取样 选择培养 梯度稀释 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈的菌落

九、教后反思

“分解纤维素的微生物的分离”教学中可以形象做比喻，学生更易接受，比如在介绍刚果红染色法之前，用“筛子筛沙”这一形象比喻说明筛选，微生物的基本思想方法，难度不大的知识点可以让学生自己自学理解。这节课时间把握不好，基础知识时间花太多，重点应放在实验流程，有待改进。

专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离

课前准备

第一组 任务 阅读P27，小组讨论下面的问题：

纤维素酶分解纤维素，如何验证？如何构成对照？

第二组 任务

阅读P27-P28，小组讨论下面的问题：

1.纤维素酶如何作用纤维素？（纤维素的组成、分布和纤维素酶的组分、作用）

2.有什么方法可以筛选纤维素酶？

第三组 任务

阅读P28资料一“土壤取样”，小组讨论下面的问题：

1.取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？

2.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？

第四组 任务

阅读P29资料二“选择培养”，小组讨论下面的问题：

1.为什么需要“选择培养”这步骤？

2.旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

3.这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，是如何进行选择的？

4.你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用。

第五组 任务

阅读P29资料三“刚果红染色法”，小组讨论下面的问题：

1.方法一中NaCl溶液的作用？

2.刚果红染色法这两种方法各有哪些优点与不足？

第六组 任务

阅读P30 “课题延伸”，小组讨论下面的问题：

1.如何确定分离的是纤维素分解菌？

2.有什么方法可以筛选出纤维素分解酶？

一起思考：本实验课题2中的实验流程有哪些异同？