第一篇：課題3 血紅蛋白的提取和分離 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1、嘗試從血液中提取和分離血紅蛋白

2、了解色譜法、電泳法等分離生物大分子的基本原理

2.教學重點/難點

教學重點：

凝膠色譜法的原理和方法 教學難點：

樣品的預處理；色譜柱填料的處理和色譜柱的裝填

3.教學用具

教學課件

4.標簽

教學過程

（一）引入新課

蛋白質(zhì)的知識回憶：

含量：占細胞干重的50％以上，是細胞中含量最多的有機化合物。

2、組成元素：C、H、O、N

3、基本單位：氨基酸

4、分子結(jié)構： 氨基酸—多肽—蛋白質(zhì)

肽鍵：—CO—NH—

5、相對分子質(zhì)量：高分子化合物 蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，是細胞內(nèi)含量最高的有機化合物。對蛋白質(zhì)的研究有助于人們對生命過程的認識和理解。所以需要從細胞中提取蛋白質(zhì)進行研究。怎樣提取蛋白質(zhì)呢？

（二）蛋白質(zhì)分子的差異性 1．基礎知識

蛋白質(zhì)的物化理性質(zhì)：形狀、大小、電荷性質(zhì)和多少、溶解度、吸附性質(zhì)、親和力等千差萬別，由此提取和分離各種蛋白質(zhì)。

1．1凝膠色譜法（分配色譜法）：

（1）原理：（見課件圖）分子量大的分子通過多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動快；分子量小的分子穿過多孔凝膠顆粒內(nèi)部，路程長，流動慢。

（2）凝膠材料：多孔性，多糖類化合物，如葡聚糖、瓊脂糖。

（3）分離過程：

混合物上柱→洗脫→大分子流動快、小分子流動慢→收集大分子→收集小分子 ＊洗脫：從色譜柱上端不斷注入緩沖液，促使蛋白質(zhì)分子的差速流動。1．2緩沖溶液

（1）原理：由弱酸和相應的強堿弱酸鹽組成（如H2CO3－NaHCO3，HC－NaC，NaH2PO4/Na2HPO4等），調(diào)節(jié)酸和鹽的用量，可配制不同pH的緩沖液。

（2）緩沖液作用：抵制外界酸、堿對溶液pH的干擾而保持pH穩(wěn)定。1．3凝膠電泳法：

（1）原理：不同蛋白質(zhì)的帶電性質(zhì)、電量、形狀和大小不同，在電場中受到的作用力大小、方向、阻力不同，導致不同蛋白質(zhì)在電場中的運動方向和運動速度不同。

［思考］閱讀投影補充材料后，填寫下表：

（2）分離方法：瓊脂糖凝膠電泳、聚丙烯酰胺經(jīng)膠電泳等。

（3）分離過程：在一定pH下，使蛋白質(zhì)基團帶上正電或負電；加入帶負電荷多的SDS，形成“蛋白質(zhì)－SDS復合物”，使蛋白質(zhì)遷移速率僅取決于分子大小。

例：聚丙烯酰胺凝膠電泳

1、在測定蛋白質(zhì)分子量時常用十二烷基硫酸鈉（SDS）—聚丙烯酰胺凝膠電泳。聚丙烯酰胺凝膠是由單體丙烯酰胺和交聯(lián)劑N,N’-亞甲基雙丙烯酰胺在引發(fā)劑和催化劑的作用下聚合交聯(lián)成的具有三維網(wǎng)狀結(jié)構的凝膠。

2.原理： 蛋白質(zhì)在聚丙烯酰胺凝膠中的遷移率取決于它所帶凈電荷的多少以及分子的大小等因素。（SDS的作用）為了消除凈電荷對遷移率的影響，可以在凝膠中加入SDS。

3.SDS作用機理: SDS能使蛋白質(zhì)發(fā)生完全變性。由幾條肽鏈組成的蛋白質(zhì)復合體在SDS的作用下會解聚成單條肽鏈，因此測定的結(jié)果只是單條肽鏈的分子量。SDS能與各種蛋白質(zhì)形成蛋白質(zhì)—SDS復合物，SDS所帶負電荷的量大大超過了蛋白質(zhì)分子原有的電荷量。因而掩蓋了不同種蛋白質(zhì)間的電荷差別，使電泳遷移率完全取決于分子的大小。

（三）、血紅蛋白的提取和分離實驗設計 2.1蛋白質(zhì)的提取和分離一般分為哪些基本步驟？ 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。

思考：是否所有種類的蛋白質(zhì)的提取和分離都是這樣的？為什么？ 不是。因為蛋白質(zhì)的來源和性質(zhì)不同，分離方法差別很大。2.2選擇實驗材料

（1）你認為鳥類血液和哺乳動物血液中，最好哪種血液來提取血紅蛋白？為什么？ 哺乳動物血液。因為該細胞中沒有細胞核，血紅蛋白含量高。

（2）請閱讀投影資料，認識哺乳動物血液組成及血紅蛋白性質(zhì)。并思考回答下列問題： 血液由血漿和血細胞兩部分組成。

血細胞中紅細胞細胞數(shù)量最多，細胞的含量最高的化合物是血紅蛋白。

該化合物是由兩個α－肽鏈、兩個β－肽鏈和四個亞鐵紅素基團構成的，其中每個亞基中都含有一個能與O2和CO2結(jié)合的亞鐵紅素基團。

2.3從紅細胞中分離出血紅蛋白的過程為：

洗滌紅細胞、釋放血紅蛋白、分離血紅蛋白、透析。洗滌紅細胞的目的是什么？ 除去血漿蛋白的雜蛋白，有利于后續(xù)步驟的分離純化。

紅細胞的洗滌過程為：血液＋檸檬酸鈉→低速短時離心→吸出上層血漿→紅細胞＋5倍體積生理鹽水→緩慢攪拌10min→低速短時離心→吸出上清液→反復洗滌直至上清液無黃色

思考：加入檸檬酸鈉有何目的？為什么要低速、短時離心？為什么要緩慢攪拌？ 防止血液凝固；防止白細胞沉淀；防止紅細胞破裂釋放出血紅蛋白。思考：你有什么方法將紅細胞中的血紅蛋白釋放出來？ 加入蒸餾水，用玻璃棒快速攪拌一段時間。

補充：加入蒸餾水后紅細胞液體積與原血液體積要相同。加入甲苯的目的是溶解細胞膜，有利于血紅蛋白的釋放和分離。此時，紅細胞破碎混合液中不僅含有血紅蛋白，而且還含有細胞破碎物、脂質(zhì)、甲苯有機溶劑等。怎樣除去這些雜質(zhì)呢？由于它們的密度不同，科學家采取了離心分離的方法：

10min）→濾紙過濾除去脂質(zhì)→分液漏紅細胞破碎混合液→中速長時離心（2000c/min×斗分離出血紅蛋白

2.4如何除無機鹽離子和小分子有機物質(zhì)呢？。

透析。半透膜的選擇透過性，大分子物質(zhì)不能通過半透膜，離子和小分子能夠通過半透膜。在透析過程中，血紅蛋白溶液中的離子和小分子不斷通過半透膜擴散進入到pH＝7的磷酸緩沖液中。

思考：為何使用pH＝7的磷酸緩沖液？為什么緩沖液量遠多于血紅蛋白溶液量？ 維持血紅蛋白的正常特性。有利于雜質(zhì)分子充分地向外擴散。

總結(jié)：通過以上四個基本過程，紅細胞中的血紅蛋白就被提取出來。但其中還含有其他種類的蛋白質(zhì)分子（如呼吸酶等）。怎樣將雜蛋白與血紅蛋白分離開來呢？我們來研究蛋白質(zhì)提取和分離的第二個步驟――粗分離（凝膠色譜操作）。

2.5凝膠色譜分離蛋白質(zhì)包括：制作色譜柱、裝填色譜柱、樣品加入和洗脫。根據(jù)教材圖5－19，說出制作色譜柱需要的材料。

橡皮塞2個、打孔器、小刀、移液管、尼龍紗、尼龍網(wǎng)、玻璃管、尼龍管等。色譜柱的制作過程：準備材料→加工橡皮塞→安裝色譜柱 下面進行第二步凝膠色譜柱的裝填。請閱讀教材： 色譜柱的裝填過程。

樣品加入和洗脫。其基本過程是：

調(diào)節(jié)緩沖液面→加入蛋白質(zhì)樣品→調(diào)節(jié)緩沖液面→洗脫→收集分裝蛋白質(zhì) 至此，血紅蛋白即可得到粗分離。在整個操作過程中，應當注意以下事項：（1）紅細胞的洗滌：洗滌次數(shù)不能過少；低速、短時離心。（2）凝膠的預處理：沸水浴法時間短，還能除去微生物和氣泡

（3）色譜柱的裝填：裝填盡量緊密，降低顆粒間隙；無氣泡；洗脫液不能斷流。（4）色譜柱成功標志：紅色區(qū)帶均勻一致地移動。

（四）、實驗結(jié)果分析與評價

1、你是否完成了對血液樣品的處理？你能描述處理后的樣品發(fā)生了哪些變化嗎？ 觀察你處理的血液樣品離心后是否分層（見教科書圖5-18），如果分層不明顯，可能是洗滌次數(shù)少、未能除去血漿蛋白的原因。此外，離心速度過高和時間過長，會使白細胞和淋巴細胞一同沉淀，也得不到純凈的紅細胞，影響后續(xù)血紅蛋白的提取純度。

2、你裝填的凝膠色譜柱是否有氣泡產(chǎn)生？你的色譜柱裝填得成功嗎？你是如何判斷的？ 由于凝膠是一種半透明的介質(zhì)，因此可以在凝膠柱旁放一支與凝膠柱垂直的日光燈，檢查凝膠是否裝填得均勻。此外，還可以加入大分子的有色物質(zhì)，例如藍色葡聚糖—2000或紅色葡聚糖，觀察色帶移動的情況。如果色帶均勻、狹窄、平整，說明凝膠色譜柱的性能良好。如果色譜柱出現(xiàn)紋路或是氣泡，輕輕敲打柱體以消除氣泡，消除不了時要重新裝柱。

3、你能描述血紅蛋白分離的完整過程嗎？

血紅蛋白提取和分離的程序可分為四大步，包括：樣品處理、粗分離、純化和純度鑒定。首先通過洗滌紅細胞、血紅蛋白的釋放、離心等操作收集到血紅蛋白溶液，即:樣品的處理；再經(jīng)過透析去除分子量較小的雜質(zhì)，即樣品的粗分離；然后通過凝膠色譜法將相對分子質(zhì)量較大的雜質(zhì)蛋白除去，即:樣品的純化；最后經(jīng)聚丙烯酰胺凝膠電泳進行純度鑒定。

4、你能觀察到蛋白質(zhì)的分離過程中紅色區(qū)帶的移動嗎？請描述紅色區(qū)帶的移動情況，并據(jù)此判斷分離效果？

如果凝膠色譜柱裝填得很成功、分離操作也正確的話，能清楚地看到血紅蛋白的紅色區(qū)帶均勻、狹窄、平整，隨著洗脫液緩慢流出；如果紅色區(qū)帶歪曲、散亂、變寬，說明分離的效果不好，這與凝膠色譜柱的裝填有關。

課堂小結(jié) 當今生物科學在蛋白質(zhì)研究領域的進展，說明提取、分離高純度的蛋白質(zhì)的重要性和必要性，進而說明本節(jié)課的目的，以血紅蛋白為實驗材料，學習蛋白質(zhì)提取和分離的一些基本技術，嘗試從血液中提取和分離血紅蛋白，了解色譜法、電泳法等分離生物大分子的基本原理，為今后學習這些技術帶下基礎。

板書

專題五 第三節(jié)

一、蛋白質(zhì)分子的差異性 1凝膠色譜法 2緩沖溶液 3凝膠電泳法

二、血紅蛋白的提取和分離實驗設計 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。

三、實驗結(jié)果分析與評價

血紅蛋白質(zhì)的提取和分離

第二篇：課題2 胡蘿卜素的提取 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1、了解有關胡蘿卜素的基礎知識

2、掌握提取胡蘿卜素的基本原理

3、掌握萃取法提取胡蘿卜素的技術

4、學會紙層析的操作方法

2.教學重點/難點

教學重點：

胡蘿卜素的提取，紙層析的操作 教學難點： 胡蘿卜素的提取

3.教學用具

教學課件

4.標簽

教學過程

（一）引入新課

植物有效成分提取的方法有哪些？這一節(jié)我們再來學習萃取法提取胡蘿卜素的原理、方法和提取技術。

（二）背景知識 1．基礎知識

（1）胡蘿卜素的性質(zhì)：橘黃色晶體，化學性質(zhì)穩(wěn)定，不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等。

（2）胡蘿卜素的來源：植物、巖藻、微生物發(fā)酵。（3）分類

根據(jù)雙鍵的數(shù)目可以將胡蘿卜素劃分為α、β、γ三類，β－胡蘿卜素是其中最主要的組成成分。

（4）用途

一分子的β－胡蘿卜素在人或動物的小腸、肝臟等器官被氧化成兩分子的維生素A，因此，胡蘿卜素可以用來治療因缺乏維生素A而引起的各種疾病，如夜盲癥、幼兒生長發(fā)育不良，干皮癥等。胡蘿卜素還是常用的食品色素，廣泛地用作食品、飲料、飼料的添加劑。最近發(fā)現(xiàn)天然胡蘿卜素還具有使癌變細胞恢復成正常細胞的作用。

（5）方法：萃取法。

影響因素：萃取劑性質(zhì)、用量；原料顆粒大小、緊密程度、含水量；溫度、時間等。選擇控制：溶劑：石油醚 原料：顆粒小、干燥。條件：溫度較高，時間長。

（三）胡蘿卜素的提取 1．實驗設計

1．1實驗流程：閱讀教材圖6－6。

溶劑：應選擇使用水不溶性有機溶劑，如石油醚（為什么？）。

選擇溶劑應注意哪些因素？：（提取效率、水溶性與水不溶性、沸點高低、有無毒性、是否易于產(chǎn)品分離等）

（1）提取方法

胡蘿卜素易溶于有機溶劑，可以用萃取的方法提取。（2）提取胡蘿卜素的實驗流程

胡蘿卜→粉碎→干燥→萃取→過濾→濃縮→胡蘿卜素（3）萃取劑的選擇 胡蘿卜素可溶于乙醇和丙酮，但他們是水溶性的有機溶劑，因能與水混溶而影響萃取效果，所以不用它們作萃取劑。在石油醚、醋酸乙酯、乙醚、苯和四氯化碳這五種溶劑中，石油醚的沸點最高，在加熱萃取時不易揮發(fā)，所以石油醚最適宜用作萃取劑。

（4）影響萃取的因素

萃取的效率主要取決于萃取劑的性質(zhì)和使用量，同時還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取的溫度和時間等條件的影響。一般來說，原料顆粒小，萃取溫度高，時間長，需要提取的物質(zhì)就能夠充分溶解，萃取效果就好。

（5）胡蘿卜素提取裝置的設計

采用水浴加熱，因為有機溶劑都是易燃物，直接使用明火加熱容易引起燃燒、爆炸。在加熱瓶口安裝冷凝回流裝置，目的是防止加熱時有機溶劑揮發(fā)。

2．實驗案例

胡蘿卜素的提?。禾崛『}卜素的主要步驟如下。

1.選取500 g新鮮的胡蘿卜，用清水洗凈，瀝干、切碎，然后在40 ℃的烘箱中烘干，時間約需2 h，將干燥后的胡蘿卜進一步粉碎過篩。注意胡蘿卜的粉碎一定要徹底。

2.將樣品放入500 mL圓底燒瓶中，加入200 mL石油醚混勻，按教科書中圖6-7所示安裝萃取回流裝置，萃取30 min，然后過濾萃取液，除去固體物質(zhì)。

3.按教科書中圖6-2所示安裝蒸餾裝置，對萃取的樣品進行濃縮。具體的操作步驟及注意事項見本專題課題1的案例1。

4.收集接受器中的樣品，觀察樣品的顏色和氣味，并通過紙層析進行鑒定。層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時對濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以帶手套進行操作。點樣時應注意點樣斑點不能太大（直徑應小于0.5 cm），如果用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙的兩邊不能相互接觸，以免因毛細管現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。

5.將提取的胡蘿卜素粗品進行紙層析鑒定

（四）、胡蘿卜素的鑒定 鑒定方法：紙層析法（1）制作層析濾紙

750px濾紙下端距底邊50px處畫一條基線，在基線上取A、B、C、D四點。在450px×（2）點樣

用最細的注射器針頭分別吸取0.1～0.4mL溶解在石油醚中的標準樣品和提取樣品，分別在A、D和B、C點上點樣。在基線上形成直接為2mm左右的加點。

（3）層析

將濾紙上的點樣液揮發(fā)干后，將濾紙卷成圓筒狀，置于裝有25px深的石油醚的密封玻璃瓶中。等各種色素完全分開后，取出濾紙，讓石油醚自然揮發(fā)。

（4）觀察

與標準樣品的胡蘿卜素層析帶相比較觀察提取效果。（5）操作注意事項

點樣應該快速細致，每次點樣后，要等濾紙干燥后再進行點樣，可用吹風機將溶劑吹干，注意保持濾紙干燥。層析時注意選擇干凈的濾紙，為了防止操作時對濾紙的污染，應盡量避免用手直接接觸濾紙，可以帶手套進行操作。點樣時應注意點樣斑點不能太大（直徑應小于0.5 cm），如果用吹風機吹干，溫度不宜過高，否則斑點會變黃。將點好樣的濾紙卷成筒狀，卷紙時注意濾紙的兩邊不能相互接觸，以免因毛細管現(xiàn)象導致溶劑沿濾紙兩邊的移動加快，溶劑前沿不齊，影響結(jié)果。

課堂小結(jié)

本節(jié)課講述了胡蘿卜素的提取和鑒定，掌握提取胡蘿卜素的基本原理，掌握萃取法提取胡蘿卜素的技術，植物中的胡蘿卜素經(jīng)人體吸收后，可以在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)橛猩砘钚缘木S生素A。通常，我們把能在體內(nèi)轉(zhuǎn)變?yōu)榫S生素的物質(zhì)稱為維生素原，胡蘿卜素就是維生素A原，其中起主要作用的是β-胡蘿卜素。胡蘿卜素能夠治療因維生素A缺乏所引起的各種疾病。此外，胡蘿卜素還能夠有效清除體內(nèi)的自由基，預防和修復細胞損傷，抑制DNA的氧化，預防癌癥的發(fā)生。板書

專題六 第二節(jié) 胡蘿卜素的提取

第三篇：課題3　元素 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

（一）知識與技能

1．理解元素的概念，統(tǒng)一對物質(zhì)的宏觀組成與微觀結(jié)構的認識；

2.了解元素符號所表示的意義，學會元素符號的正確寫法，逐步記住一些常見的元素符號；

（二）過程與方法

1.通過微觀想像、分析、討論、對比，理解元素的概念。2.通過同學之間相互合作、查閱資料，了解地殼中元素的含量。

（三）情感態(tài)度與價值觀

1.進一步建立科學的物質(zhì)觀，增進對物質(zhì)的宏觀組成與微觀結(jié)構的認識； 2.發(fā)展善于合作、勤于思考、勇于實踐的科學精神。

2.教學重點/難點

重點：元素概念、元素符號的書寫和意義.難點：元素概念。

3.教學用具 4.標簽

教學過程

第四篇：課題3　元素 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

知識技能）：了解元素的概念及涵義，學會用元素符號表示元素，了解元素的種類及其含量，了解元素周期表。

（能力培養(yǎng)）：通過對元素概念及元素符號的學習，使學生認識宏觀與微觀的辯證關系，培養(yǎng)總結(jié)概括能力。

2.教學重點/難點

元素概念，元素概念的形成及應用，元素與原子的區(qū)別與聯(lián)系，元素符號的意義。

3.教學用具

多媒體設備

4.標簽

教學過程

新課導入

（復習提問）

1.原子是由什么構成的？

2.請學生從微觀角度分析幾種物質(zhì)的構成：氧氣、水、二氧化碳。學生相互討論： 氧氣→氧分子→氧原子 水→水分子→氧原子和氫原子

二氧化碳→二氧化碳分子→氧原子和碳原子 3.這三種物質(zhì)在構成上的共同點是什么？ 學生積極思考回答：都含有氧原子。

（講述）不管是哪種物質(zhì)中含有的氧原子它們的核電荷數(shù)（質(zhì)子數(shù)）都是8，我們將質(zhì)子數(shù)為8的所有原子統(tǒng)稱為氧元素。（引出新課）

課題三 元素

元素的概念。

讓學生看下表分析回答問題：

（資料）以下是不同氫原子、碳原子的質(zhì)子數(shù)、中子數(shù)、電子數(shù)和相對原子質(zhì)量。

（問題）不同元素的本質(zhì)區(qū)別是什么？ 由學生討論分析答出：

（1）不同的氫原子 數(shù)相同，數(shù)不同；（2）不同的碳原子 數(shù)相同，數(shù)不同；

（3）對所有的氫原子或碳原子而言，數(shù)一定相同。學生結(jié)合上表資料不難得出： 質(zhì)子數(shù)。

（問題）要求學生找出物質(zhì)、元素、分子、原子四者間的關系（講述）元素的特征： ① 素是宏觀概念，只講種類不講個數(shù)；到目前為止，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的元素只有100多種。

②元素在化學反應前后不發(fā)生改變。

③各元素在地殼中的含量差別很大：地殼中氧、硅、鋁、鐵含量較多。

（問題）水是由氫、氧元素組成的，汽油是由碳、氫元素組成的，那么水會變汽油嗎？（講述）元素可以用元素符號來表示。（問題）用元素符號表示元素有什么意義？ 為了書寫和學術交流的方便。（問題）如何書寫元素符號？

學生看教材中一些常見元素的名稱、符號和相對原子質(zhì)量表，分析元素符號的特點，找出元素符號的書寫規(guī)律。

元素符號書寫時，要規(guī)范，注意一大二小的特點。（要求）記憶常見元素符號并介紹一些記憶方法。（問題）元素符號有什么意義？如：N、O。

討論后回答：N表示氮元素，還表示一個氮原子；O表示氧元素，還表示一個氧原子。元素的分類：

金屬元素和非金屬元素。（講述）元素周期表。（問題）①從元素周期表中查找原子序數(shù)為1、6、11、16、26等元素的名稱、符號、它們在元素周期表中的位置與其質(zhì)子數(shù)有什么關系？

②對照元素周期表，觀察每一橫行開頭、結(jié)尾分別是什么類型的元素？每一縱行的元素又有什么相同特點？這說明元素間存在著什么規(guī)律性的聯(lián)系？它們與“元素周期表”這個名稱有沒有關系？

第五篇：課題3 分解纖維素的微生物的分離 教學設計 教案

教學準備

1.教學目標

1、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

2、掌握從土壤中分離某種特定微生物的操作技術

3、分析分離分解纖維素的微生物的實驗流程，弄懂實驗操作的原理

4、領悟科學探究的方法，發(fā)展科學思維和創(chuàng)新能力

2.教學重點/難點

教學重點：

從土壤 中分離分解纖維素的微生物 教學難點：

從土壤中分離分解纖維素的微生物

3.教學用具

多媒體、板書

4.標簽

教學過程

（一）引入新課

上節(jié)課我們探討學習了土壤中尿素分解菌的分離與計數(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的理解和掌握。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，這是因為它們能夠產(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。

草食性動物腸胃中的共生微生物。除自然環(huán)境中存在分解纖維素的微生物外，在草食性動物等的消化道內(nèi)，也共生有分解纖維素的微生物，其原理也是產(chǎn)生纖維素酶而分解纖維素，而人沒有分解纖維素的能力。

（二）基礎知識

活動1：閱讀“纖維素與纖維素酶”，回答下列問題：

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：

〖思考1〗實驗分析：投影的小實驗是如何構成對照的？

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2〗1個酶活力單位是指在溫度為 25 ℃，其它反應條件最適宜情況下，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：

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直接篩選。其原理是：剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，當纖維素被纖維素酶分解后，紅色復合物無法形成，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。

（三）實驗設計

活動3：完成實驗方案流程圖，討論回答問題

〖思考3〗實驗流程中“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。其目的是使纖維素分解菌增殖，含量增多?！妓伎?〗本實驗流程與尿素分解菌的分離實驗流程有哪些異同？

尿素分解菌的分離實驗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?：閱讀投影資料一“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、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。

3、將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認為濾紙應該埋進土壤多深？

人工設置適宜環(huán)境，使纖維素分解菌相對聚集。將紙埋于深約250px的腐殖土壤中?；顒?：閱讀投影資料二“選擇培養(yǎng)基”，回答以下三個問題：

4、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。[來源:Z|xx|k.Com]

5、培養(yǎng)基選擇作用機制是以纖維素粉為唯一碳源，只有纖維素分解菌才能生存。

6、若設置一個對照實驗說明選擇培養(yǎng)的作用，應控制的變量是將纖維素粉改為葡萄糖?；顒?：閱讀投影資料三“剛果紅染色法”，填表比較兩種染色法的各自的優(yōu)缺點：

〖思考5〗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，可使能夠適應這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用。

（四）、結(jié)果分析與評價 活動6：閱讀“課題延伸”，回答：

1、為了確定分離得到的是纖維素分解菌，還需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵。

2、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 含量進行定量測定。

課堂小結(jié)

板書

專題二 第三節(jié) 土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)

一、有關纖維素的基礎知識

二、土壤中分解尿素的細菌的分離與計數(shù)實驗設計

三、實驗分析與評價