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．有关纤维素的容，可联系必修模块中学习的多糖的知识，该部分容较简

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

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：“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：染色法优点缺点

方法一颜色反应基本上是

纤维素分解菌的作用

操作繁琐

刚果红会使菌落之间发生混杂

方法二操作简便

不存在菌落混杂问题

产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，

有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。

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?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