生物选修分解纤维素的微生物的分离教学设计
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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
酶和葡萄糖苷酶的单,可安排学生自学,然后教师利用图解的方式,给出Cx酶、C
1
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
,填写【自主学习(预习案)】了解本课题的基础知学生课前预习:阅读教材P
27-30
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:
选择培养基 鉴别培养基
物理性质 液体 固体
目的用途 能使营养成分充分消耗,以增加纤维素分解菌的浓度
在培养基上形成肉眼可见的菌落 能生长的微生物 以纤维素作为碳源和能源的微生物才可以
生长
大部分微生物都可以正常
生长
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
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?