(公开课)分解尿素的细菌、分解纤维素的微生物的分离说课讲解
课件38尿素纤维素分解
挑选 菌落
什么
培养的目的?
如何鉴别?
挑选什
样的
么样的
环境
菌落?
取样? 根据：微生物
对生存环境的
要求，到相应 环境中去找；
目的：增加纤维素 分解菌的浓度，以 确保能够从样品中 分离到所需要的微 生物；
刚果红染色法
阅读资料二“选择培养基”，回答以下几问题：
1、纤维素分解菌选择培养基
属于_液___体__（固体、液体）培 养基，原因是_没__有_添__加_琼__脂_
否筛选出菌落？
对照的培养基无菌落说明培养基没有污染。 牛肉膏培养基的菌落数目多余选择培养基的菌 落数目，说明选择培养基已筛选出一些菌落。
（六）结果分析与评价
2.获得某一稀释度下，菌落数30～300的平板， 在这以稀释度下是否至少有两个平板的菌落数相 接近？
相接近，说明操作成功。
（七）课题延伸
1.在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂。培养 某种细菌后，如果PH升高，指示剂将变红，说明该细菌能 够分解尿素。
纤维素 C1酶 纤维 Cx酶 二糖
葡萄糖 苷酶
葡萄糖
纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种 组分，即C1酶、 CX酶和葡萄糖苷酶。
3、纤维素分解菌的筛选原理
朗读课本P28 1－2段
(1)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。
(2)其原理是：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，
这个实例可以看出，实验结果要有说服力，对照的设置是必不可少
（四）实验设计 细菌分离与计数的实验流程
土壤取样 → 样品稀释 → 取样 涂布→ 微生物培养 → 观察并记 录结果 → 细菌计数
《分解纤维素的微生物的分离》生物课教案
1. 知识与技能：（1）了解纤维素分解微生物的定义、分类及生理特性；（2）掌握纤维素分解微生物的分离、纯化和鉴定方法；（3）学会运用显微镜观察微生物形态。
2. 过程与方法：（1）通过实验操作，培养学生动手能力和实验技能；（2）运用观察、分析、归纳等方法，提高学生的科学思维能力；（3）学会与他人合作，提高团队协作能力。
3. 情感态度与价值观：（1）培养学生对微生物学科的兴趣和好奇心；（2）培养学生关爱环境、珍爱生命的意识；（3）培养学生勇于探索、实事求是的精神。
二、教学内容1. 纤维素分解微生物的定义、分类及生理特性；2. 纤维素分解微生物的分离方法（如平板划线法、涂布分离法等）；3. 纤维素分解微生物的纯化方法（如液体培养、固体培养等）；4. 纤维素分解微生物的鉴定方法（如形态观察、生理生化实验等）；5. 实验操作注意事项及可能出现的问题解决方法。
三、教学重点与难点1. 教学重点：纤维素分解微生物的分离、纯化和鉴定方法；2. 教学难点：实验操作技巧及纤维素分解微生物的生理特性。
1. 导入：通过展示图片或案例，引发学生对纤维素分解微生物的兴趣；2. 理论讲解：介绍纤维素分解微生物的定义、分类及生理特性；3. 实验操作：指导学生进行纤维素分解微生物的分离、纯化和鉴定实验；5. 课堂小结：回顾本节课所学内容，巩固知识点。
五、课后作业1. 复习课堂所学内容，整理实验操作步骤及注意事项；2. 查阅相关资料，了解纤维素分解微生物在生态环境中的应用；3. 完成实验报告，对实验结果进行分析和讨论。
六、教学资源1. 教材：生物实验指导手册；2. 实验材料：纤维素分解微生物菌种、培养基、试剂等；3. 仪器设备：显微镜、生物显微镜、灭菌器、培养箱等；4. 网络资源：相关学术论文、教学视频等。
七、教学方法与手段1. 讲授法：讲解纤维素分解微生物的定义、分类及生理特性；2. 演示法：展示实验操作步骤，引导学生掌握实验技巧；3. 实验法：让学生亲自动手进行实验，培养实践能力；4. 讨论法：引导学生分析实验结果，培养科学思维；5. 信息技术辅助教学：利用网络资源，拓宽学生知识视野。
教学课件：课题2.3土壤中尿素细菌的分离---分解纤维素的微生物的分离
可能出现了错误，因此，不能简单地将3个平板的计数值用来求平均值。这个
实例启示学生，在设计实验时，一定要涂布至少3个平板，作为重复组，才能 增强实验的说服力与准确性。在分析实验结果时，一定要考虑所设臵的重复
组的结果是否一致，结果不一致，意味着操作有误，需要重新实验。
（二）设置对照
一是由亍土样不同，二是由亍培养基污染或操作失 误。究竟是哪个原因，可以通过实验来证明。实验 方案有两种。一种方案是可以由其他同学用与A同 学一样的土样进行实验，如果结果与A同学一致， 则证明A无误；如果结果不同，则证明A同学存在操 作失误或培养基的配制有问题。另一种方案是将A 同学配制的培养基在不加土样的情况下进行培养， 作为空白对照，以证明培养基是否受到污染。通过 这个事例可以看出，实验结果要有说服力，对照的 设置是必不可少的。
课题重点、难点
重点：从土壤中分离出分解纤维素的微生物；
难点：从土壤中分离出分解纤维素的微生物；
一、基础知识
（一）纤维素与纤维素酶 （二）纤维素分解菌的筛选
（一）纤维素与纤维素酶: 1、纤维素：一种由葡萄糖首尾相连而成的高分 子化合物，是地球上含量最丰富的多糖。 棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产 物、木材、秸秆也富含纤维素，许多商品纤维 素都是由天然纤维素制得：如水溶性的羧甲基 纤维素钠（ＣＭＣ－Ｎa）、不溶于水的微晶纤 维素等
CMC—Na、KH2PO4 、琼脂、土豆汁 备用；
（2）溶化：蒸馏水中加入酵母膏、 CMC—Na、 KH2PO4 、土豆汁后搅拌使溶解充分加入15g琼脂 加热熔化，并不断搅拌防，琼脂完全融化后补加蒸 馏水至1000ml；调pH
制备培养基：鉴别培养基
（3）灭菌：将适量培养基用玻棒转移至三角瓶 中，塞上棉塞，高压蒸气灭菌，在压力100kPa、 温度为121℃，灭菌15～30min。将培养皿干热 灭菌，在160～170 ℃下灭菌2h。 （4）加入刚果红(CR):配制10mg/ml的CR溶液， 灭菌后，按照每200 ml培养基加1 ml的比例加 入CR溶液，混匀。 （4）倒平板：待培养基冷却到50 ℃左右时在酒 精灯火焰附近倒平板。（倒平板操作同上节）
课题3-分解纤维素的微生物的分离讲课教案
思考：这两种方法各有哪些优点与不足
染色法 优点
缺点
颜色反应基本
操作繁琐，刚
方法一 上是纤维素分 果红会使菌落之间 解菌的作用 发生混杂
产生淀粉酶的
操作简便， 方法二 不存在菌落
混杂问题
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。
挑选产生透明圈的菌落
挑取产生明显的透明圈的菌落， 一般即为分解纤维素的菌落。
教学目标:
1、知道纤维素酶的种类及作用 2、初步掌握从土壤中分离出分解纤维 素的微生物的实验方法
（一）纤维素与纤维素酶
棉花是自然界中纤维素含量最 高的天然产物，木材、作物秸秆中 也含大量的纤维素。纤维素的分解 需要在纤维素酶的催化作用下完成， 请完成下列过程：
纤维素酶是一种_复___合__酶____，它包括___C__1酶_____、 _C_X_酶___和_葡__萄___糖__苷__酶___，具有催化分解纤维素的作用 纤维素 C1酶 纤维二糖 葡萄糖苷酶葡萄糖
练一练：
1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是 A. 纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种 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.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
下列生物能分解纤维素的是（ C ）
①人 ②兔 ③牛 ④蘑菇 ⑤纤维杆菌
A.①②③④⑤ B.②③⑤
C.②③④⑤ D.③⑤
方法 -----------选择培养基
46 尿素分解菌、纤维素分解菌的筛选和分离-【一轮全考点】备战2022年高考生物一轮复习专题课件
实例
（Taq DNA聚合酶） 缺乏碳源：分离出自养型微生物
分离耐寒微生物：低温环境：如冰川 分离分解石油的细菌：油田
石油作为唯一碳源：分离出石油分解菌
以尿素作为唯一氮源：分离出尿素分解菌 以纤维素作为主要碳源：分离出纤维素分解菌
将培养基放在高温环境中培养：分离出耐高温的微生物
将培养基pH调至较低水平中培养：分离出耐酸的微生物
也会形成以尿素分解菌为中心的红色的圈（但不是透明圈）
原因：分解尿素的细菌，能够将尿素分解成氨，使培养基PH升高， 使酚红指示剂变红
纤维素分解菌的筛选和鉴定
鉴别纤维素分解菌的培养基
碳源
思考1：配方中各物质为微生物生长提供的 主要营养物质分别是？
碳源、氮源、生长因子 无机盐 凝固剂
碳源、生长因子
水
纤维素分解菌的筛选和鉴定
选择纤维素分解菌的培养基
碳源（主要） 氮源、无机盐
思考21：这配个方培中养各基物对质微为生微物生是物否生具长有提选供择的 作主用要？营如养果物具质有分，别是如？何进行选择的？ 有 培养基中纤维素为主要碳源，更适合
能够分解纤维素的微生物大量繁殖
无机盐
思考3：如何设计一个对照实验，说明选择 培养基的作用？
在草食性动物等的消化道内，有分解纤维素的微生物，这些微生物和土 壤中分解纤维素的微生物可产生纤维素酶而分解纤维素
基础知识 纤维素酶
纤维素分解菌的筛选和鉴定
组成：一种复合酶，至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶
作用： 纤维素 C1酶、Cx酶
葡萄糖苷酶 纤维二糖
葡萄糖
证明：
纤维素分解菌的筛选和鉴定
实验基本原则
类型
平行重复原则
对照原则
分解纤维素的微生物的分离公开课教案
分解纤维素的微生物的分离公开课教案一、引言在生活和自然界中，存在着大量的纤维素，它是一种复杂的多糖类生物高分子，主要存在于植物细胞壁中。
然而，对于大多数动物，纤维素是无法被直接消化吸收的，因为它们缺乏分解纤维素的酶。
而分解纤维素的微生物则具备这种能力，它们通过产生纤维素酶来有效地降解纤维素，释放出能量和营养物质。
本公开课旨在介绍分解纤维素的微生物的分离方法及其应用。
二、实验目的1. 了解分解纤维素的微生物的特点和重要性；2. 学习分离分解纤维素微生物的基本原理和方法；3. 掌握培养分解纤维素微生物的实验操作技巧；4. 了解分解纤维素微生物的应用领域。
三、实验原理1. 分解纤维素的微生物分解纤维素的微生物主要包括纤维素酶产生菌和纤维素酶分泌菌。
纤维素酶产生菌能够合成和分泌纤维素酶，通过降解纤维素为可被利用的碳源和能量源。
纤维素酶分泌菌则是指无法合成和分泌纤维素酶，但能够利用纤维素作为碳源和能量源生长繁殖的微生物。
2. 分离分解纤维素微生物的方法常用的方法包括富集培养法和筛选法，既可采用肉汤基质，也可采用含纤维素基质作为培养基。
富集培养法通过在富含纤维素的培养基中进行连续传代，筛选出具有纤维素降解能力的微生物。
筛选法则是以含纤维素基质作为培养基，通过分离单菌株并进行筛选，得到纤维素酶高效的菌株。
3. 分解纤维素微生物的应用分解纤维素的微生物广泛应用于生物质能源的生产、环境修复、饲料添加剂等领域。
通过利用这些微生物，可以促进纤维素资源化利用和实现可持续发展。
四、实验步骤1. 富集培养法分离纤维素酶产生菌a. 准备富含纤维素的培养基；b. 从样品中采集微生物样本；c. 将微生物样本接种到含纤维素的培养基中；d. 进行连续传代培养，筛选纤维素酶产生菌。
2. 筛选法分离纤维素酶高效菌株a. 准备含纤维素的培养基；b. 从富集培养培养基中挑取纤维素酶产生菌落；c. 稀释悬浊液，并分别接种于含纤维素的培养基平板上；d. 通过单菌分离培养，选取纤维素酶高效菌株。
(公开课)分解尿素的细菌、分解纤维素的微生物的分离
人类可应用分解纤维素的微生物将秸
秆等废弃物转变成酒精，用纤维素酶处理
服装面料等。
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3、纤维素的分解 请用一个简单的实验来验证此问题
→
纤维素酶水解滤纸实验
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33
纤维素酶的作用对照实验
试管 滤纸条 缓冲液 纤维素酶 振动 现象
A 1cm x 6cm
10ml 1ml 1h 分解
2：判断所使用的培养基是否被杂菌污染 时，应设立_不__接__该__菌_种__的__培养基进行空 白对照？
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10
㈡.统计菌落数目：
1、显微镜直接计数： 利用血球计数板(血细胞计数板），在显微镜下 计算一定容积里样品中微生物的数量。
缺点：
不能区分死菌与活菌； 不适于对运动细菌的计数；
⑴抑制大多数微生物的生长 ⑵促进目的菌株的生长 结果：培养一定时间后，该菌数量上升，再通过 平板稀释等方法对它进行纯化培养分离。
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5
3、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培 养基：
KH2PO4 NaH2PO4 MgSO4`7H2O
葡萄糖
1.4g 2.1g 0.2g 10.0g
尿素
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对比课题3与课题2实验流程， 说说它们的不同之处：
课题2——土壤取样，直接稀释。
课题3——土壤取样，选择培养， 增加纤维素分解菌浓度后，再稀释。
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【资料二】选择培养 阅读资料二“选择培养”，回答以下几问题：
1、纤维素分解菌选择培养基
属于_液___体__（固体、液体）培 养基，原因是_没__有_添__加_琼__脂_
原因：因为热泉温度70～800C，淘汰了绝大多 数微生物只有Taq细菌被筛选出来。
教学设计分解纤维素的微生物的分离教学设计
教学设计分解纤维素的微生物的分离教学设计一、教学内容本节课的教学内容选自人教版《科学》五年级上册第五单元第一课时“分解纤维素的微生物的分离”。
本节课主要让学生了解微生物的分类和特点，学习分解纤维素的微生物的分离和培养方法，培养学生的实验操作能力和科学探究能力。
二、教学目标1. 了解微生物的分类和特点，知道分解纤维素的微生物在自然界中的作用。
2. 学会分解纤维素的微生物的分离和培养方法。
3. 培养学生的实验操作能力和科学探究能力。
三、教学难点与重点重点：分解纤维素的微生物的分离和培养方法。
难点：理解微生物的分类和特点，掌握实验操作步骤。
四、教具与学具准备教具：显微镜、显微镜片、实验器材、微生物培养皿、试剂等。
学具：笔记本、实验报告册、彩色笔等。
五、教学过程1. 导入：通过一个有趣的微生物小故事，引发学生对微生物的兴趣，引出本节课的主题。
2. 探究微生物的分类和特点：学生通过观察显微镜下的微生物样本，了解微生物的分类和特点。
3. 学习分解纤维素的微生物的分离和培养方法：教师讲解实验步骤，学生分组进行实验操作，掌握分解纤维素的微生物的分离和培养方法。
4. 实践练习：学生独立完成实验操作，巩固所学知识。
六、板书设计板书内容：微生物的分类和特点细菌真菌病毒分解纤维素的微生物的分离和培养方法1. 样品采集2. 样品稀释3. 涂布培养4. 筛选分离5. 鉴定七、作业设计1. 完成实验报告册上的实验记录。
2. 绘制微生物分类和分解纤维素的微生物的分离和培养方法的思维导图。
3. 思考题：微生物在自然界中有什么作用？请举例说明。
八、课后反思及拓展延伸课后反思：本节课通过有趣的微生物小故事导入，激发了学生的学习兴趣。
在实验操作环节，学生分组进行实验，培养了合作意识。
整体教学过程中，学生积极参与，课堂氛围良好。
但在实验操作环节，部分学生对实验步骤的理解和操作还需加强指导。
拓展延伸：学生可以利用课后时间，进一步研究微生物在环境保护、食品制作等方面的应用，了解微生物在其他领域的积极作用。
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允许特定种类的微生物生长，同时抑制或阻止 其他种类微生物生长的培养基，叫做选择培养基
6、怎样证明此培养基具有选择性呢？
பைடு நூலகம்
培养基类型
是否 接种
目的
结果
以尿素为 实验组 唯一氮源 是
的培养基
分离 尿素 细菌
只生长尿 素细菌
牛肉膏
（二） 样品的稀释
◆应在火焰旁称取土壤10g。 ◆在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁进行 ◆分离不同的微生物采用不同的稀释度 原因：不同微生物在土壤中含量不同 目的：保证获得菌落数在30～300之间、适于计数的平板
（三）.取样涂布
还少了什么吗？
未接种的选择培养基 接种的完全培养基
◆实验时要对培养皿作好标记。注明培养 基类型、培养时间、稀释度。
3、土壤中分解尿素的细菌的分离与计数所需培 养基：
KH2PO4 NaH2PO4 MgSO4`7H2O
葡萄糖
1.4g 2.1g 0.2g 10.0g
尿素
1.0g
琼脂
15.0g
①从物理性质看此培养基属于哪类？
固体培养基
②在此培养基中哪些作为碳源、氮源？ 碳源：葡萄糖 氮源：尿素
5、培养基选择分解尿素的微生物的原理
三、
[一]无菌操作 1、取土用的小铁铲的盛土样的信封在使用前都需要灭菌。 2、应在火焰旁称取土壤。在火焰附近将称好的土样倒入锥 形瓶中，塞好棉塞。 3、在稀释土壤溶液的过程中，每一步都要在火焰旁操作。 [二]做好标记 注明培养基种类、培养日期、稀释度等。 [三]规划时间
③统计的菌落往往比活菌的实际数目低。
计算公式： 每克样品中的菌株数 =（C÷V）×M
某同学在稀释倍数为106 的培养基中测得 平板上菌落数的平均数为234，那么每克样 品中的菌落数是（涂布平板时所用稀释液
的体积为0.1ml） A. 2.34×108 B. 2.34×109
B( )
C. 234
D. 23.4
对照组 蛋白胨 培养基
是
判断该 培养基 有无选
生长多种 微生物
择性
找规律：
1：判断某个培养基是否具有选择作用时， 应设立__基___础____培养基进行对照。
2：判断所使用的培养基是否被杂菌污染 时，应设立_不__接__该__菌_种__的__培养基进行空 白对照？
㈡.统计菌落数目：
1、显微镜直接计数： 利用血球计数板(血细胞计数板），在显微镜下 计算一定容积里样品中微生物的数量。
（三）设置对照
主要目的是排除实验组中非测试因素对实验 结果的影响，提高实验结果的可信度。 判断培养基的制备是否合格（有无被杂菌污染） ： 将未接种的培养基同时进行培养。
判断选择培养基是否具有筛选作用： 完全培养基（营养成分齐全）接种后培养 观察菌落数目。
实例：在做分解尿素的细菌的筛选与统计菌落数 目的实验时，A同学从对应的106倍稀释的培养基 中筛选出大约150个菌落，但是其他同学在同样 的稀释度下只选择出大约50个菌落。分析其原因。
小结：通过这个事例可以看出，实验结果要有 说服力，对照的设置是必不可少的。
[一]土壤取样
“微生物的天然培养基”
数量最大、种类最多 大约70%—90%是细菌
从肥沃、酸碱度接近中性的湿润土壤中取样。先铲去 表层土3 cm左右，再取样，将样品装入事先准备好的 信封中。
◆取土样用的小铁铲和盛土样的的信封在使用 前都要灭菌。
课题2 土壤中分解尿素的细菌的分离与
计数
一、课题背景 1、尿素的利用
尿素是一种重要的农业氮肥。尿素不能直接 被农作物吸收。土壤中的细菌将尿素分解成氨之 后才能被植物利用。 2、细菌能利用尿素的原因
土壤中的细菌分解尿素是因为它们能合成脲酶
CO(NH2)2+ H2O 脲酶 2NH3 + CO2
3、课题目的 ①从土壤中分离出能够分解尿素的细菌 ②统计每克土壤样品中究竟含有多少这样的细菌
（四）.微生物的培养与观察
培养不同微生物往往需要不同培养温度。 细菌：30～37℃培养1～2d 放线菌：25～28℃培养5～7d 霉菌：25～28℃的温度下培养3～4d。
在菌落计数时，每隔24h统计一次菌落数目。 选取菌落数目稳定时的记录作为结果，以防止因培养 时间不足而导致遗漏菌落的数目。
微生物的培养与观察
一.研究思路
㈠.筛选菌株 ㈡.统计菌落数目 ㈢.设置对照
㈠.筛选菌株 1、实例： PCR技术 DNA多聚酶链式反应是一种在体外将少量DNA大 量复制(PCR)的技术，此项技术要求使用耐高温 （930C）的DNA聚合酶。
原因：因为热泉温度70～800C，淘汰了绝大多 数微生物只有Taq细菌被筛选出来。 启示：寻找目的菌种时要根据它对生存环境的 要求，到相应的环境中去寻找。
原因： ⑴土样不同 ⑵培养基污染或操作失误(或者是混入了其他的含 氮物质)
方案一：由其他同学用与A同学相同土样进行实验
结果预测：如果结果与A同学一致，则证明A无误； 如果结果不同，则证明A同学存在操作失误或培养 基的配制有问题。
方案二：将A同学配制的培养基在不加土样的情 况下进行培养，作为空白对照，以证明培养基是 否受到污染。
2、实验室中微生物的筛选原理：
人为提供有利于目的菌株生长的条件(包括营 养、温度、pH等)，同时抑制其他微生物生长。
要分离一种微生物，必须根据该微生物的特 点，包括营养、生理、生长条件等； 方法：
⑴抑制大多数微生物的生长 ⑵促进目的菌株的生长 结果：培养一定时间后，该菌数量上升，再通过 平板稀释等方法对它进行纯化培养分离。
缺点：
不能区分死菌与活菌； 不适于对运动细菌的计数；
2.间接计数法（活菌计数法）
⑴原理：在稀释度足够高时，微生物在固 体培养基上所形成的一个菌落是由一个单 细胞繁殖而成的，即一个菌落代表原先的 一个单细胞。
⑵常用方法：稀释涂布平板法。
每克样品中的菌落数＝(C÷V)×M
其中，C代表某一稀释度下平板上生长的平 均菌落数，V代表涂布平板时所用的稀释液 的体积(ml)，M代表稀释倍数。
说明设置重复组的重要性。在设计实验时，一定
要涂布至少3个平板，作为重复组，才能增强实验的说服力 与准确性。在分析实验结果时，一定要考虑所设置的重复 组的结果是否一致，结果不一致，意味着操作有误，需要 重新实验。
注意事项
①为了保证结果准确，一般选择菌落数在30— —300的平板上进行计数。
②为使结果接近真实值可将同一稀释度加到三 个或三个以上的平板中，经涂布，培养计算出 菌落平均数。