高中生物 2.3《分解纖維素的微生物的分離》教案4 新人教版選修1[1]

1、專題3 分解纖維素的微生物的分離課題專題3 分解纖維素的微生物的分離備課時間上課時間總課時數(shù)課程目標(biāo)知識與技能簡述纖維素酶的種類及作用，從土壤中分離出分解纖維素的微生物；掌握從土壤中分離某種特定微生物的操作技術(shù)過程與方法分析分離分解纖維素的微生物的實(shí)驗(yàn)流程，弄懂實(shí)驗(yàn)操作的原理情感態(tài)度與價值觀領(lǐng)悟科學(xué)探究的方法，發(fā)展科學(xué)思維和創(chuàng)新能力教學(xué)重點(diǎn)從土壤中分離分解纖維素的微生物教學(xué)難點(diǎn)從土壤中分離分解纖維素的微生物教學(xué)過程二次備課一、情境導(dǎo)入上節(jié)課我們探討學(xué)習(xí)了土壤中尿素分解菌的分離與計(jì)數(shù)，這節(jié)課我們以纖維素分解菌的分離與純化為例，鞏固加深對這方面技術(shù)的理解和掌握。二、授新課1基礎(chǔ)知識活動1：閱讀“纖

2、維素與纖維素酶”，回答下列問題：11纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是含量最豐富的多糖類物質(zhì)。纖維素能被土壤中某些微生物分解利用，這是因?yàn)樗鼈兡軌虍a(chǎn)生纖維素酶。延伸：草食性動物是怎樣消化食物中纖維素的？腸胃中的共生物生物。12棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。纖維素的分解需要在纖維素酶的催化作用下完成，請完成下列過程：纖維素纖維二糖葡萄糖C1酶、Cx酶葡萄糖苷酶思考1實(shí)驗(yàn)分析：P27的小實(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。思考21個酶活力單位是指在溫度為 25 ，其它反應(yīng)條件最適宜情

3、況下，在 1 min內(nèi)轉(zhuǎn)化 1mmol 的底物所需要的酶量。活動2：閱讀“纖維素分解菌的篩選”，回答下列問題：13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。24其原理是：剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，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。2實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)活動3：完成實(shí)驗(yàn)方案流程圖，討論回答問題：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3實(shí)驗(yàn)流程中“選擇培養(yǎng)”的培養(yǎng)基類型是什么？該培養(yǎng)的目的是什么？液體選擇培養(yǎng)基。其目的是使纖維

4、素分解菌增殖，含量增多。思考4本實(shí)驗(yàn)流程與尿素分解菌的分離實(shí)驗(yàn)流程有哪些異同？尿素分解菌的分離實(shí)驗(yàn)流程是將土樣制成的菌懸液直接涂布在選擇培養(yǎng)基上；本課題通過選擇培養(yǎng)使細(xì)菌增殖后，再涂布在鑒別培養(yǎng)基上。其它操作基本基本共同?；顒?：閱讀資料一“土壤取樣”，回答下列問題：21纖維素分解菌大多分布在富含纖維素的環(huán)境中。22為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？生物適應(yīng)一定環(huán)境，環(huán)境對生物具有選擇作用，只有在纖維素含量豐富的環(huán)境中纖維素分解菌的含量才會高于其它普通環(huán)境，從而提高獲得目的微生物的幾率。23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

5、聚集。將紙埋于深約10cm的腐殖土壤中。活動5：閱讀資料二“選擇培養(yǎng)基”，回答以下三個問題：24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。25培養(yǎng)基選擇作用機(jī)制是以纖維素粉為唯一碳源，只有纖維素分解菌才能生存。26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?；顒?：閱讀資料三“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，有些微生物能降解色素，形成明顯的透明圈。思考5為什么選擇培養(yǎng)能夠“

6、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。3結(jié)果分析與評價活動6：閱讀“課題延伸”，回答：31為了確定分離得到的是纖維素分解菌，還需要進(jìn)行 發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶 實(shí)驗(yàn)，纖維素酶的發(fā)酵方法有 液體 發(fā)酵和 固體 發(fā)酵。32纖維素酶測定方法是對纖維素酶分解濾紙等纖維素所產(chǎn)生的 葡萄糖 含量進(jìn)行定量測定。三、當(dāng)堂反饋例1有關(guān)谷氨酸發(fā)酵的敘述中正確的是A發(fā)酵中要不斷通入空氣 B培養(yǎng)條件不當(dāng)將不能得到產(chǎn)品C攪拌的唯一目的是使空氣成為小泡 D冷卻水可使酶活性下降解析：進(jìn)行谷氨酸發(fā)酵的菌種是異養(yǎng)需氧

7、型微生物，所以要在培養(yǎng)過程中不斷通入空氣，但是必須通入的是無菌空氣，普通空氣是不行的，容易造成雜菌污染。攪拌不但使空氣成為小氣泡以增加培養(yǎng)基中的溶氧量，還能使培養(yǎng)基與菌種充分接觸，提高原料的利用率。在培養(yǎng)過程中，由于微生物的代謝產(chǎn)熱和機(jī)械磨擦生熱，會使培養(yǎng)基的溫度升高，高到一定程度，就會使酶的結(jié)構(gòu)和核酸的結(jié)構(gòu)遭到破壞，培養(yǎng)會因此而受到影響。降低溫度，是保證酶正?；钚缘臈l件之一而不會使酶的活性下降。當(dāng)培養(yǎng)條件不恰當(dāng)時，不能得到谷氨酸。如pH降低時將得到乙酰谷氨酰胺，溶氧低時將得到乳酸或琥珀酸。答案：B例2溫度對發(fā)酵過程的影響，不正確的是A溫度過高，發(fā)酵周期縮短，產(chǎn)量降低 B溫度不影響生物合成的途徑C溫度能影響菌種對營養(yǎng)物質(zhì)的吸收 D菌體生長和產(chǎn)物合成所需的最適溫度不一定相同解析：解答此題需要從以下幾方面入手分析：第一，發(fā)酵過程需要適宜的溫度，如果溫度過高，酶很快失活，菌體衰老，發(fā)酵周期就會縮短，產(chǎn)量也會降低；第二，溫度能影響生物合成的途徑，這是因?yàn)樯锖铣蛇^程需要酶，酶的活性與溫度高低有關(guān)；第三，菌種吸收營養(yǎng)物質(zhì)一部分是通過主動運(yùn)輸來完成的，需呼吸作用提供能量，這與溫度有關(guān)；第四，菌體生長和產(chǎn)物合成需體內(nèi)旺盛的代謝作基礎(chǔ)，而用于生長繁殖和代謝產(chǎn)物生成的酶不同，因此所需的最適宜的溫度也不一定相同。答案：B