生物选修1分解纤维素的微生物的分离(教学设计)

2.3 分解纤维素的微生物的分离教学设计

●课标要求

探讨微生物的利用。观察并分离土壤中能分解纤维素的微生物，观察该微生物能否分解其他物质，讨论这类微生物的应用价值。

●课标解读

1．简述纤维素酶的种类及作用。

2．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。

●教学地位

本课题在学习前面两个课题的基础上，增加了富集培养及鉴别纤维素分解菌这两个步骤，对于前两个课题学习的无菌操作技术、选择培养技术都有应用，因此学习本课题除了复习前面两个课题的相关内容外，还需重点学习鉴别培养基等知识。

●教法指导

1．有关纤维素的内容，可联系必修模块中学习的多糖的知识，该部分内容较简单，可安排学生自学，然后教师利用图解的方式，给出Cx酶、C1酶和葡萄糖苷酶的不同功能，帮助学生记忆。

2．对于富集培养，其原理和上一课题中的选择培养类似，教师可将两个课题中的选择培养对比，进一步引导学生深入认识分离微生物的基本思想。刚果红染色法的原理比较简单，学生通过自学就能够理解。对于两种不同的染色方法，教师应引导学生分析各自的优、缺点，进行比较。

●新课导入建议

利用课题背景进行导入，在全球能源紧缺的情况下，利用纤维素生产酒精具有广阔的应用前景，而且纤维素是地球上含量最为丰富的多糖，将其水解为葡萄糖之后，便可发酵生产酒精。纤维素转化为葡萄糖离不开纤维素酶，获得能产生纤维素酶的微生物就能将纤维素转化为葡萄糖。

●教学流程设计

学生课前预习：阅读教材P27－30，填写【自主学习（预习案）】了解本课题的基础知识。

活动1：情景导课：以【新课导入建议】引出课题。学生通过组内探究找出预习过程中发现的问题，教师展示学习预习部分的答案。

活动2：（知识点一：纤维素与纤维素酶）通过探究P27设计验证纤维素酶功能的实验。实验分析该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。

活动3：（知识点二：纤维素分解菌的筛选）

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。

原理是：（让学生组内设计筛选原理过程图并展示）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。

活动4：（知识点三：分离纤维素分解菌的实验设计）

〖思考〗“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.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。

〖思考〗“选择培养基”，回答以下三个问题：

3.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。

4.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。

5.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。

合作探究：纤维素

分解菌筛选过程中两种培养基的比较

合作探究：“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：

合作探究：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。

构建本节知识网络

课堂反馈练习

1．下列关于纤维素酶的说法，错误的是( D)

A．纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分

B．纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖

C．纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁

D．葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖

2.以下分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是( A )

A．经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

B．选择培养这一步可省略，但所培养的纤维素分解菌少

C．经稀释培养后，用刚果红染色

D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上

3．(2013?宝鸡高二检测)下列有关刚果红染色法的叙述，不正确的是( C ) A．刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入

B．刚果红可以在菌落形成后加入

C．在菌落形成前倒平板时加入，刚果红不需要灭菌

D．在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要灭菌

4．以纤维素为唯一碳源筛选出多种具有较高纤维素降解能力的微生物，其中有真菌和细菌，试分析此类微生物在生态系统中的作用与下列哪种生物类似

( C )

A．硝化细菌 B．蓝藻

C．蚯蚓 D．兔子

课后巩固练习

分析下面培养基的配方，回答问题。纤维素分解菌的选择培养基：

纤维素粉 5 g

NaNO3 1 g

Na2HPO4·7H2O 1.2 g

KH2PO4 0.9 g

MgSO4·7H2O 0.5 g

KCl 0.5 g

酵母膏 0.5 g

水解酪素 0.5 g

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL。

(1)此培养基配方中为微生物提供碳源和氮源的分别是________、

______________。

(2)此配方为________培养基(根据物理状态分)，原因

____________________，用这种培养基的原因是__________________________。

(3)此培养基选择出的微生物主要是________。

(4)该培养基中如果加入琼脂，会发生什么变化？所选择的微生物也改变吗？___________________________________________

________________________________________。

(1)纤维素粉NaNO3、酵母膏

(2)液体培养基配方中无凝固剂——琼脂有利于微生物对培养基中营养成分的充分利用

(3)纤维素分解菌

(4)若加入琼脂，培养基将成为固体。所选择的微生物不会改变，因为选择微生物的因素是培养基中的唯一碳源，纤维素粉没有改变，所以选择的微生物也不变

教学反思

本节课学生通过课前预习已经掌握了基础知识部分，课上通过同学们组内探究和教师讲解学生能较好地把握了本节课的重难点，课下通过课后练习反馈，本节