《课题3 分解纤维素的微生物的分离》导学案.doc

文化立校 注重细节 养成习惯 规范有效课题3 分解纤维素的微生物的分离导学案【学习目标】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，了解这类微生物的应用；3能掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。【学习重点】从土壤中分离分解纤维素的微生物。【学习难点】从土壤中分离分解纤维素的微生物。【预习指导】课前通过阅读教材、查阅教辅资料、交流，初步完成下列问题。【学习过程】一、基础知识活动1：阅读P27“课题背景”和“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：1、纤维素是一种由 首尾相连而成的 化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生 。2、 是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素的分解需要在 酶的催化作用下完成，请完成下列过程：C1酶、Cx酶葡萄糖苷酶3、1个酶活力单位是指在温度为 ，其它反应条件最适宜情况下，在 min内转化 的底物所需要的酶量。4、P27小实验：通过设置对照实验体会纤维素酶的作用。分析课本是如何设置对照的？活动2：阅读P28“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：1、筛选纤维素分解菌的方法是 。该方法可以通过 反应直接筛选。2、其原理是：刚果红可以与纤维素形成 ，当纤维素被 _分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的 ，我们可以通过是否 来筛选纤维素分解菌。二、实验设计实验方案流程图：土壤取样活动3：阅读资料一 “土壤取样”，回答下列问题：土壤取样：纤维素分解菌大多分布在 的环境中。若找不到合适环境，可将滤纸埋在土壤中一个月左右，也会有能分解纤维素的微生物生长。思考1为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？思考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？活动4：阅读资料二“选择培养”，回答下列问题：1、目的：增加纤维素分解菌的 ，确保能够从样品中分离到所需要的微生物。2、操作方法：将土样加入装有30ml 的锥形瓶中，将锥形瓶固定在 上，在一定温度下 12d，直至培养液变浑浊，也可重复选择培养。如果没有摇床，可以采用定时 的办法。3、参照课本29页旁栏中“纤维素分解菌的选择培养基配方”的比例配置，回答下列问题：思考3旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？思考4这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，是如何进行选择的？思考5你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？活动5：阅读资料三“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 点方法一方法二三、课题延伸活动6：阅读“课题延伸”，回答：1、为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行 实验，纤维素酶的发酵方法有 发酵和 发酵。2、纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的 _ 含量进行定量测定。四、课堂总结、点评分解纤维素微生物的分离纤维素酶种类、作用、催化活力刚果红染色筛选原理实验设计土壤取样选择培养涂布培养挑选菌落前置染色法后置染色法富含纤维素土壤增大分解菌含量染色鉴别分离出分解菌【知识巩固】1下列材料中纤维素含量最高的是 ( )A杨树 B小麦 C玉米 D棉花2纤维素酶能够分解 ( )A纤维素的微生物 B淀粉的微生物 C纤维素 D淀粉3刚果红能与哪项物质形成红色复合物( )A纤维二糖 B纤维素 C葡萄糖 D麦芽糖4寻找纤维素分解菌应到 ( )A湿润的环境中 B富含纤维素的环境中C富含无机盐的环境中 D池塘中5纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在于其含有 ( ) ANaNO3 BKCl C酵母膏 D纤维素粉6下列哪种生物能产生纤维素酶 ( )A纤维素分解菌 B牛 C羊 D兔7选择培养时应将锥形瓶固定在 ( )A桌子上 B温箱里 C窗台上 D摇床上8选择培养的结果：培养液变 ( )A清澈 B浑浊 C红色 D产生透明圈9刚果红染色时，加入刚果红可在 ( )制备培养基时 梯度稀释时 倒平板时 涂布时 培养基上长出菌落时 A B C D10两种刚果红染色法的结果是 ( )A均会出现透明圈 B均不会出现透明圈C方法一出现，方法二不出现 D方法一不出现，方法二出现11、在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点？（ ）A、生物结构与功能相适应的观点 B、生物结构与功能整体性观点C、生物与环境相适应的观点 D、生物发展进化的观点12、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是（ ） 土壤取样 梯度稀释 选择培养 菌悬液涂布平板 挑选出单个菌落A、 B、 C、 D、13、利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是（ ）A、刚果红能与纤维素形成红色复合物 B、刚果红能与纤维二糖形成红色复合物C、刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物 D、若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出了纤维素分解菌【资料袋】1、纤维素生物燃料：最有希望替代石油能源。生物燃料可以用植物或植物制品为原材料。目前，第一代生物燃料以可食用作物为原料，主要包括玉米、大豆（美国）、甘蔗（巴西）。用可食用作物制造生物燃料是最简单可行的，因为把这些可食用作物转化为燃料的技术是现成的。然而，第一代生物燃料并非长久之计，原因很简单：没有足够的耕地能够满足发达国家10%的液态燃油原料需求。这种对粮食作物的额外需求还使2008年家畜饲料价格大幅上升，虽然没有达到去年媒体所预言的、近似歇斯底里的高价，但部分粮食价格还是有一定上涨。一旦将玉米生长、收获及加工期间的所有排放纳入经济成本预算，第一代生物燃料显然并不是我们所期望的、对环境安全具有积极影响的能源形式。第二代生物燃料主要以纤维素质材料为原料，如富含纤维素、生长迅速的草本植物，因此将英文汽油 （gasoline）单词中前缀“gas”去掉，引入“grass”（草），就组成了形象生动的专有名词“草油”（grassoline）。可转化为草油的原料有很多，从木材废料（锯木屑 、木质建筑残片）到农业废弃物（玉米秸秆、小麦茎秆），再到“能源作物”。这些原料作物耕作成本低（与每桶石油有等价能效的草油为10到40美元）、量大，更关键的是，这些作物的种植生产不会干扰和危及粮食生产。大多数能源作物能够在不能用作农田的边际土地上快速生长。还有一些能够在被废水或者重金属污染的土壤中生长并净化土壤，如生长周期较短的灌木柳树。2、酵母膏：酵母膏实际上是膏状的酵母抽提物，酵母抽提物是国家行业标准的规定名称。 酵母抽提物以酵母为原料，采用自溶法或加酶水解法工艺，经分离、脱色（或精制浓缩、喷雾干燥）而成的，含氨基酸、肽、多肽及酵母细胞水溶性成分的产品。包含粉状、与膏状的产品。酵母膏可以有食品调味与生物发酵培养基两大类用途。在生物发酵行业应用还有一种习惯叫法是酵母浸膏。3、酪素：微生物培养基的氨基酸氮源，由酪蛋白水解得到，常见商品名称为水解酪素或酶解酪素。酪蛋白水解后富含20种氨基酸，氨基酸种类齐全。因此常用于制备培养基。4、NaCl溶液的作用：漂洗作用，洗去与纤维素结合不牢的刚果红，以免出现的透明圈不够清晰。用这方法可以判断酶活力的大小，实际上刚果红是结合到培养基的多糖底物上，但分解纤维素的细菌可以产生纤维素酶，能分解这个多糖底物成为单糖，这样刚果红就不能结合上去了，氯化钠溶液就可以使结合不牢的刚果红洗去，这样就留下大大小小的透明圈，大的透明圈当然分解纤维素的能就强！ 5、两种刚果红染色法的比较：刚果红在筛选纤维素分解菌上的应用已经有超过20年的历史，在本课题中我们给出了两种方法。方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是