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(jiǎn)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(gè)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(gè)步驟，對(duì)于前兩個(gè)課題學(xué)習(xí)的無(wú)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(gè)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(shí)。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(shí)，該部分內(nèi)容較簡(jiǎn)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(duì)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(gè)課題中的選擇培養(yǎng)對(duì)比，進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生深入認(rèn)識(shí)分離微生物的基本思想。剛果紅染色法的原理比較簡(jiǎn)單，學(xué)生通過(guò)自學(xué)就能夠理解。對(duì)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(kāi)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(shí)?；顒?dòng)1：情景導(dǎo)課：以【新課導(dǎo)入建議】引出課題。學(xué)生通過(guò)組內(nèi)探究找出預(yù)習(xí)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，教師展示學(xué)習(xí)預(yù)習(xí)部分的答案?；顒?dòng)2：（知識(shí)點(diǎn)一：纖維素與纖維素酶）通過(guò)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(duì)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。活動(dòng)3：（知識(shí)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(guò)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(guò)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(wú)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(guò)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌?；顒?dòng)4：（知識(shí)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(wèn)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(duì)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(gè)問(wèn)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(méi)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(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)說(shuō)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(guò)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(jiàn)的菌落能生長(zhǎng)的微生物以纖維素作為碳源和能源的微生物才可以生長(zhǎng)大部分微生物都可以正常生長(zhǎng)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(huì)使菌落之間發(fā)生混雜方法二操作簡(jiǎn)便不存在菌落混雜問(wèn)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(yíng)養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)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(shí)網(wǎng)絡(luò)課堂反饋練習(xí)1下列關(guān)于纖維素酶的說(shuō)法，錯(cuò)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(guò)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(duì)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(cè))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(wèn)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_(kāi)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(huì)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(wú)凝固劑瓊脂有利于微生物對(duì)培養(yǎng)基中營(yíng)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(huì)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(méi)有