生物選修1 23分解纖維素的微生物的分離教學(xué)設(shè)計(jì)

1、2.3 分解纖維素的微生物的分離 教學(xué)設(shè)計(jì)課標(biāo)要求探討微生物的利用。觀察并分離土壤中能分解纖維素的微生物，觀察該微生物能否分解其他物質(zhì)，討論這類微生物的應(yīng)用價(jià)值。 課標(biāo)解讀1簡述纖維素酶的種類及作用。2從土壤中分離出分解纖維素的微生物，討論這類微生物的應(yīng)用價(jià)值。教學(xué)地位本課題在學(xué)習(xí)前面兩個課題的基礎(chǔ)上，增加了富集培養(yǎng)及鑒別纖維素分解菌這兩個步驟，對于前兩個課題學(xué)習(xí)的無菌操作技術(shù)、選擇培養(yǎng)技術(shù)都有應(yīng)用，因此學(xué)習(xí)本課題除了復(fù)習(xí)前面兩個課題的相關(guān)內(nèi)容外，還需重點(diǎn)學(xué)習(xí)鑒別培養(yǎng)基等知識。教法指導(dǎo)1 有關(guān)纖維素的內(nèi)容，可聯(lián)系必修模塊中學(xué)習(xí)的多糖的知識，該部分內(nèi)容較簡單，可安排學(xué)生自學(xué)，然后教師利用圖解的方

2、式，給出Cx酶、C1酶和葡萄糖苷酶的不同功能，幫助學(xué)生記憶。 2對于富集培養(yǎng)，其原理和上一課題中的選擇培養(yǎng)類似，教師可將兩個課題中的選擇培養(yǎng)對比，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深入認(rèn)識分離微生物的基本思想。剛果紅染色法的原理比較簡單，學(xué)生通過自學(xué)就能夠理解。對于兩種不同的染色方法，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析各自的優(yōu)、缺點(diǎn)，進(jìn)行比較。新課導(dǎo)入建議利用課題背景進(jìn)行導(dǎo)入，在全球能源緊缺的情況下，利用纖維素生產(chǎn)酒精具有廣闊的應(yīng)用前景，而且纖維素是地球上含量最為豐富的多糖，將其水解為葡萄糖之后，便可發(fā)酵生產(chǎn)酒精。纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖離不開纖維素酶，獲得能產(chǎn)生纖維素酶的微生物就能將纖維素轉(zhuǎn)化為葡萄糖。教學(xué)流程設(shè)計(jì)學(xué)生課前預(yù)習(xí)：閱讀

3、教材P2730，填寫【自主學(xué)習(xí)（預(yù)習(xí)案）】了解本課題的基礎(chǔ)知識?；顒?：情景導(dǎo)課：以【新課導(dǎo)入建議】引出課題。學(xué)生通過組內(nèi)探究找出預(yù)習(xí)過程中發(fā)現(xiàn)的問題，教師展示學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)部分的答案?；顒?：（知識點(diǎn)一：纖維素與纖維素酶）通過探究P27設(shè)計(jì)驗(yàn)證纖維素酶功能的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)分析該實(shí)驗(yàn)是如何構(gòu)成對照的？在一支試管中添加纖維素酶，另一支試管不添加纖維素酶；盡管醋酸醋酸鈉緩沖液用量不同，但都能維持相同的pH?；顒?：（知識點(diǎn)二：纖維素分解菌的篩選）篩選纖維素分解菌的 方法是剛果紅染色法。該方法可以通過顏色反應(yīng)直接篩選。 原理是：（讓學(xué)生組內(nèi)設(shè)計(jì)篩選原理過程圖并展示）剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被

4、纖維素酶分解后，紅色復(fù)合物無法形成，出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。活動4：（知識點(diǎn)三：分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）選擇培養(yǎng)梯度稀釋涂布到鑒別纖維素分解菌培養(yǎng)基上微生物培養(yǎng)土壤取樣挑選產(chǎn)生透明圈的菌落純化培養(yǎng)思考“土壤取樣”，回答下列問題：1.纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環(huán)境中。2.將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深？人工設(shè)置適宜環(huán)境，使纖維素分解菌相對聚集。將紙埋于深約10cm的腐殖土壤中。思考“選擇培養(yǎng)基”，回答以下三個問題：3.纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，原因是沒有添加瓊脂成分。4.培養(yǎng)基選擇作用機(jī)制是以

5、纖維素粉為唯一碳源，只有纖維素分解菌才能生存。5.若設(shè)置一個對照實(shí)驗(yàn)說明選擇培養(yǎng)的作用，應(yīng)控制的變量是將纖維素粉改為葡萄糖。合作探究：纖維素分解菌篩選過程中兩種培養(yǎng)基的比較選擇培養(yǎng)基鑒別培養(yǎng)基物理性質(zhì)液體固體目的用途能使?fàn)I養(yǎng)成分充分消耗，以增加纖維素分解菌的濃度在培養(yǎng)基上形成肉眼可見的菌落能生長的微生物以纖維素作為碳源和能源的微生物才可以生長大部分微生物都可以正常生長合作探究：“剛果紅染色法”，填表比較兩種染色法的各自的優(yōu)缺點(diǎn)：染色法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)方法一顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用操作繁瑣剛果紅會使菌落之間發(fā)生混雜方法二操作簡便不存在菌落混雜問題產(chǎn)生淀粉酶的微生物也產(chǎn)生模糊透明圈，有些微生物能

6、降解色素，形成明顯的透明圈。合作探究：為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？在選擇培養(yǎng)條件下，可使能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用。構(gòu)建本節(jié)知識網(wǎng)絡(luò)課堂反饋練習(xí)1下列關(guān)于纖維素酶的說法，錯誤的是(D)A纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種組分B纖維素酶可把纖維素分解成葡萄糖C纖維素酶可用于去掉植物的細(xì)胞壁D葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖2.以下分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)過程中操作有誤的是(A)A經(jīng)選擇培養(yǎng)后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上B選擇培養(yǎng)這一步可省略，但所培養(yǎng)的纖維素分解菌少C經(jīng)稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅

7、染色D對照組可用同樣量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上3(2013寶雞高二檢測)下列有關(guān)剛果紅染色法的敘述，不正確的是(C)A剛果紅可以在細(xì)菌菌落形成前倒平板時(shí)加入B剛果紅可以在菌落形成后加入C在菌落形成前倒平板時(shí)加入，剛果紅不需要滅菌D在菌落形成后加入剛果紅時(shí)，剛果紅不需要滅菌4以纖維素為唯一碳源篩選出多種具有較高纖維素降解能力的微生物，其中有真菌和細(xì) 菌，試分析此類微生物在生態(tài)系統(tǒng)中的作用與下列哪種生物類似(C) A硝化細(xì)菌 B藍(lán)藻 C蚯蚓 D兔子課后鞏固練習(xí)分析下面培養(yǎng)基的配方，回答問題。纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基：纖維素粉5 gNaNO3 1 gNa2HPO4·7H2O 1.

8、2 g KH2PO4 0.9 gMgSO4·7H2O 0.5 g KCl 0.5 g酵母膏 0.5 g 水解酪素 0.5 g將上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容到1000 mL。(1)此培養(yǎng)基配方中為微生物提供碳源和氮源的分別是_、_。(2)此配方為_培養(yǎng)基(根據(jù)物理狀態(tài)分)，原因_，用這種培養(yǎng)基的原因是_。(3)此培養(yǎng)基選擇出的微生物主要是_。(4)該培養(yǎng)基中如果加入瓊脂，會發(fā)生什么變化？所選擇的微生物也改變嗎？_。(1)纖維素粉NaNO3、酵母膏(2)液體培養(yǎng)基配方中無凝固劑瓊脂有利于微生物對培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分的充分利用(3)纖維素分解菌(4)若加入瓊脂，培養(yǎng)基將成為固體。所選擇的微生物不會改變，因?yàn)檫x擇微生物的因素是培養(yǎng)基中的唯一碳源，纖維素粉沒有