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视频标签：分解纤维素,微生物的分离
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视频课题：人教版高中生物选修1生物技术实践专题二课题3分解纤维素的微生物的分离-北京
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选修1生物技术实践专题二课题3分解纤维素的微生物的分离-北京师范大学燕化附属中学
选修一《专题二课题3 分解纤维素的微生物的分离》教学设计
教学基本信息
课题 “变废为宝”的探险家
-------分解纤维素的微生物的分离 授课人 彭伶俐 授课时间 2018．11.30 授课班级 高二（7）班
授课教材 人教版高中生物学选修1 《生物技术实践》模块
教学背景分析
教材分析：
本课题是人教版选修1《生物技术实践》模块专题2 微生物的培养与应用中的一个课题，是作为课题1的应用和课题2的深入，在介绍了无菌操作，培养基的配制，微生物的分离纯化，以及尿素分解菌分离的基础上对选择培养基应用的进一步深化，本课题分离某种特定的微生物，难度较大、探索性更强，可以让学生将现实生活生产实践与生物学问题相联系，培养学生处理不同信息，分析解决实际问题的能力。教材在课题背景中利用学生已经学过的纤维素的化学组成推广到生活中纤维素的广泛分布和应用。从内容上主要分为两大部分，第一部分是纤维素与纤维素酶，第二部分是纤维素分解菌的分离。通过对课题中实验设计思路的深入学习，要求学生掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术以及探究合理的实验设计方案。 学情分析：
通过以前的学习和生活经验，学生已经知道纤维素是多糖，也是构成植物细胞壁的成分，也对无菌操作、灭菌原理、稀释涂布法、平板划线法有了一定的了解，对分离目标生物的原则和过程有了初步的认识，并对土壤中各种微生物的筛选产生了浓厚的兴趣，在此基础上，引导学生设计实验、分析实验并开展实践活动，有利于学生加深对知识的理解和应用，提高解决问题的能力，同时引导学生关注社会环境和能源问题。
教学目标及重难点分析
教学目标：
1、知识目标
（1）描述筛选分解纤维素的微生物的实验过程。 （2）理解分离分解纤维素的微生物的实验操作原理。
（3）理解生物与环境相适应、物质与能量相互依存的生命观念。 2、能力目标
（1）掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。
（2）设计科学实验方案，解决实际问题，分析实验结果，逐步培养学生科学探究的能力。 3、情感态度与价值观目标
（1）学生自主设计、完成实验，培养勇于探究的科学精神。 （2）认同取样的选择、严谨的对照等在生物探究实验中的重要作用，养成良好的科学思维习惯。
2
（3）认同纤维素分解菌在保护环境中的作用以及生物质能源的可利用价值，增强社会责任感。 教学重点：
从土壤中分离纤维素的微生物；刚果红染色法的原理，选择培养基的应用。 教学难点：
从土壤中分离纤维素的微生物；对照组的设计
教学设计思想
本节课遵循STEM理念，围绕秸秆再利用这一主线来设计，先从秸秆焚烧的现实问题引入，介绍国家鼓励发展的可再生的生物质能源，为了解决实际问题，从而提出本课题：从土壤中筛选分解纤维素的微生物。教师通过一系列的问题串引导学生小组讨论，设计合理的实验方案，用文字简述其过程，锻炼学生的语言组织能力，然后教师总结实验流程和视频展示生物兴趣小组的实验过程，进一步加深学生的印象，同时用平板划线法分离纯化纤维素分解菌。此外，又提出课题延伸的问题，介绍纤维素乙醇的发酵工艺流程。
教学阶段
教师活动
学生 活动 设置 意图 技术应用
创设情境
我国是一个农业大国，单是秸秆每年就有9亿吨的产量，这么多的秸秆都是怎么处理的呢？ 学生：秸秆焚烧。
秸秆焚烧会造成严重的空气污染，所以环境保护法已经将露天焚烧列为违法行为。
从生物的角度来看，秸秆里面有没有能量呢？
所以这样焚烧就是一种资源浪费，那如何做到无污染，
还能将秸秆再利用呢？你认为秸秆还有哪些用途？ 同学来谈一谈。
秸秆可以再利用作为饲料，作为肥料，发酵成沼气，作为能源。是一种可再生的生物质能源，与太阳能、风能都是一样的，但生物质能是唯一可存储和运输的可再生能源，是国家重点鼓励发展的领域之一。 我们先来看一个视频。 聆听，思考
学生回答
聆听，思考
观看视频 从实际问题出发引入发展的方向。为接下来的课题研究提供背景资料。培养学生生命的观念和社会责任感。 PPT，图片、视频
提出课题 生物质能源是未来发展的方向，要想把秸秆这种资源充分利用，首先我们要了解秸秆的主要成分是什么？
学生答：纤维素。
纤维素是葡萄糖首尾相连的高分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质，那么能够催化纤维素分解
学生回答问题，聆听，思考。
从已知的知识出发解决实际问题，从
PPT、图片
3
的是什么酶呢？
纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶，Cx酶和葡萄糖苷酶，C1酶和CX酶将纤维素分解为纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖。
老师课前实验发现，当卷烟纸这些纤维素放在土壤中，一段时间后慢慢降解掉？为什么呢？
学生答：因为土壤中含有分解纤维素的微生物。
所以能够从土壤中筛选一种高效分解纤维素的微生物来降解秸秆就显得非常有意义。
因此我们可以提出一个课题：从土壤中筛选分解纤维素的微生物。
观察实验过程，得出结论。
学生回答问题。
提出有价值的研究课题 而提出本课题。目的让学生理解每一个课题的研究都是为了解决实际问题。
实验设计
如何从众多的微生物中选出特定的微生物，该如何设计实验呢？
在这个实验设计的过程中要思考以下几个问题：如何取样？比如从什么地方取土壤，方法是什么？如何达到筛选的目的，培养基该怎么配制，怎么设置对照组？如何培养，条件如何设置？
教师提供可以参考的实验用具：铲子，滤纸，酒精灯，锥形瓶，移液枪，枪头，试管若干，接种环，涂布器，培养皿及其它。
学生讨论，围绕这几个问题，设计出合理的实验方案。
学生展示实验方案。
教师点评。
补充：如何设置实验组和对照组？
全营养培养基作为对照目的是验证选择培养基是否起到选择的作用。
实验组是以纤维素为唯一碳源的培养基。 补充：如何设置培养条件？ 培养条件是32℃恒温培养箱
学生聆听，独立思考。
小组讨论并总结实验方案。
学生思考总结
学生小组讨论，培养学生合作沟通的能力，科学探究的能力，养成科学思维
的习惯。
教师总结补充进一步完善实验方案。
PPT
，图
片
4
补充：如何鉴别纤维素分解菌？
介绍刚果红染色法。刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素，从而使菌落周围形成透明圈。
教师总结实验方案的流程：
土壤取样—选择培养基—梯度稀释—涂布在鉴别培养基上—挑选菌落。
学生聆听，回答问题
学生反思实验设计，从而纠正不足之处。
学生展示和操作
视频展示生物兴趣小组的实验过程。 学生观察实验结果。
分析三个问题：
① 透明圈大小代表什么？ ② 为什么有其他菌生长？
③ 想得到更纯净的纤维素分解菌，接下来怎么做？
学生挑选菌落，采用平板划线法分离纯化纤维素分解菌
学生观看视频 复习平板划线法分离纯化单菌落。
展示学生操作的实验流程，让她们切身体会实验场景。
PTT、视频、图片、实验操作。
课题延伸
（一）挑选出有透明圈的菌落一定是纤维素分解菌吗？如何验证？
（二）土壤中筛选的菌种可以直接发酵降解秸秆，用
于工业生产吗？
工艺应用：秸秆纤维素发酵燃料乙醇。 介绍工艺流程和试验基地。
学生思考回答
学生体会工艺流程
PPT
板书设计
变废为宝的探险家
实验组和对照组 刚果红染色法
无菌技术、稀释涂布平板法 选择培养
挑选透明圈大的菌落
视频来源：优质课网 www.youzhik.com
