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視頻標簽：分解纖維素,微生物的分離
所屬欄目：高中生物優質課視頻
視頻課題：人教版高中生物選修1生物技術實踐專題二課題3分解纖維素的微生物的分離-北京
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選修1生物技術實踐專題二課題3分解纖維素的微生物的分離-北京師范大學燕化附屬中學
選修一《專題二課題3 分解纖維素的微生物的分離》教學設計
教學基本信息
課題 “變廢為寶”的探險家
-------分解纖維素的微生物的分離 授課人 彭伶俐 授課時間 2018．11.30 授課班級 高二（7）班
授課教材 人教版高中生物學選修1 《生物技術實踐》模塊
教學背景分析
教材分析：
本課題是人教版選修1《生物技術實踐》模塊專題2 微生物的培養與應用中的一個課題，是作為課題1的應用和課題2的深入，在介紹了無菌操作，培養基的配制，微生物的分離純化，以及尿素分解菌分離的基礎上對選擇培養基應用的進一步深化，本課題分離某種特定的微生物，難度較大、探索性更強，可以讓學生將現實生活生產實踐與生物學問題相聯系，培養學生處理不同信息，分析解決實際問題的能力。教材在課題背景中利用學生已經學過的纖維素的化學組成推廣到生活中纖維素的廣泛分布和應用。從內容上主要分為兩大部分，第一部分是纖維素與纖維素酶，第二部分是纖維素分解菌的分離。通過對課題中實驗設計思路的深入學習，要求學生掌握從土壤中分離某種特定微生物的操作技術以及探究合理的實驗設計方案。 學情分析：
通過以前的學習和生活經驗，學生已經知道纖維素是多糖，也是構成植物細胞壁的成分，也對無菌操作、滅菌原理、稀釋涂布法、平板劃線法有了一定的了解，對分離目標生物的原則和過程有了初步的認識，并對土壤中各種微生物的篩選產生了濃厚的興趣，在此基礎上，引導學生設計實驗、分析實驗并開展實踐活動，有利于學生加深對知識的理解和應用，提高解決問題的能力，同時引導學生關注社會環境和能源問題。
教學目標及重難點分析
教學目標：
1、知識目標
（1）描述篩選分解纖維素的微生物的實驗過程。 （2）理解分離分解纖維素的微生物的實驗操作原理。
（3）理解生物與環境相適應、物質與能量相互依存的生命觀念。 2、能力目標
（1）掌握從土壤中分離某種特定微生物的操作技術。
（2）設計科學實驗方案，解決實際問題，分析實驗結果，逐步培養學生科學探究的能力。 3、情感態度與價值觀目標
（1）學生自主設計、完成實驗，培養勇于探究的科學精神。 （2）認同取樣的選擇、嚴謹的對照等在生物探究實驗中的重要作用，養成良好的科學思維習慣。
2
（3）認同纖維素分解菌在保護環境中的作用以及生物質能源的可利用價值，增強社會責任感。 教學重點：
從土壤中分離纖維素的微生物；剛果紅染色法的原理，選擇培養基的應用。 教學難點：
從土壤中分離纖維素的微生物；對照組的設計
教學設計思想
本節課遵循STEM理念，圍繞秸稈再利用這一主線來設計，先從秸稈焚燒的現實問題引入，介紹國家鼓勵發展的可再生的生物質能源，為了解決實際問題，從而提出本課題：從土壤中篩選分解纖維素的微生物。教師通過一系列的問題串引導學生小組討論，設計合理的實驗方案，用文字簡述其過程，鍛煉學生的語言組織能力，然后教師總結實驗流程和視頻展示生物興趣小組的實驗過程，進一步加深學生的印象，同時用平板劃線法分離純化纖維素分解菌。此外，又提出課題延伸的問題，介紹纖維素乙醇的發酵工藝流程。
教學階段
教師活動
學生 活動 設置 意圖 技術應用
創設情境
我國是一個農業大國，單是秸稈每年就有9億噸的產量，這么多的秸稈都是怎么處理的呢？ 學生：秸稈焚燒。
秸稈焚燒會造成嚴重的空氣污染，所以環境保護法已經將露天焚燒列為違法行為。
從生物的角度來看，秸稈里面有沒有能量呢？
所以這樣焚燒就是一種資源浪費，那如何做到無污染，
還能將秸稈再利用呢？你認為秸稈還有哪些用途？ 同學來談一談。
秸稈可以再利用作為飼料，作為肥料，發酵成沼氣，作為能源。是一種可再生的生物質能源，與太陽能、風能都是一樣的，但生物質能是唯一可存儲和運輸的可再生能源，是國家重點鼓勵發展的領域之一。 我們先來看一個視頻。 聆聽，思考
學生回答
聆聽，思考
觀看視頻 從實際問題出發引入發展的方向。為接下來的課題研究提供背景資料。培養學生生命的觀念和社會責任感。 PPT，圖片、視頻
提出課題 生物質能源是未來發展的方向，要想把秸稈這種資源充分利用，首先我們要了解秸稈的主要成分是什么？
學生答：纖維素。
纖維素是葡萄糖首尾相連的高分子化合物，是地球上含量最豐富的多糖類物質，那么能夠催化纖維素分解
學生回答問題，聆聽，思考。
從已知的知識出發解決實際問題，從
PPT、圖片
3
的是什么酶呢？
纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即C1酶，Cx酶和葡萄糖苷酶，C1酶和CX酶將纖維素分解為纖維二糖，葡萄糖苷酶將纖維二糖分解為葡萄糖。
老師課前實驗發現，當卷煙紙這些纖維素放在土壤中，一段時間后慢慢降解掉？為什么呢？
學生答：因為土壤中含有分解纖維素的微生物。
所以能夠從土壤中篩選一種高效分解纖維素的微生物來降解秸稈就顯得非常有意義。
因此我們可以提出一個課題：從土壤中篩選分解纖維素的微生物。
觀察實驗過程，得出結論。
學生回答問題。
提出有價值的研究課題 而提出本課題。目的讓學生理解每一個課題的研究都是為了解決實際問題。
實驗設計
如何從眾多的微生物中選出特定的微生物，該如何設計實驗呢？
在這個實驗設計的過程中要思考以下幾個問題：如何取樣？比如從什么地方取土壤，方法是什么？如何達到篩選的目的，培養基該怎么配制，怎么設置對照組？如何培養，條件如何設置？
教師提供可以參考的實驗用具：鏟子，濾紙，酒精燈，錐形瓶，移液槍，槍頭，試管若干，接種環，涂布器，培養皿及其它。
學生討論，圍繞這幾個問題，設計出合理的實驗方案。
學生展示實驗方案。
教師點評。
補充：如何設置實驗組和對照組？
全營養培養基作為對照目的是驗證選擇培養基是否起到選擇的作用。
實驗組是以纖維素為唯一碳源的培養基。 補充：如何設置培養條件？ 培養條件是32℃恒溫培養箱
學生聆聽，獨立思考。
小組討論并總結實驗方案。
學生思考總結
學生小組討論，培養學生合作溝通的能力，科學探究的能力，養成科學思維
的習慣。
教師總結補充進一步完善實驗方案。
PPT
，圖
片
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補充：如何鑒別纖維素分解菌？
介紹剛果紅染色法。剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發生這種反應。纖維素分解菌能產生纖維素酶分解纖維素，從而使菌落周圍形成透明圈。
教師總結實驗方案的流程：
土壤取樣—選擇培養基—梯度稀釋—涂布在鑒別培養基上—挑選菌落。
學生聆聽，回答問題
學生反思實驗設計，從而糾正不足之處。
學生展示和操作
視頻展示生物興趣小組的實驗過程。 學生觀察實驗結果。
分析三個問題：
① 透明圈大小代表什么？ ② 為什么有其他菌生長？
③ 想得到更純凈的纖維素分解菌，接下來怎么做？
學生挑選菌落，采用平板劃線法分離純化纖維素分解菌
學生觀看視頻 復習平板劃線法分離純化單菌落。
展示學生操作的實驗流程，讓她們切身體會實驗場景。
PTT、視頻、圖片、實驗操作。
課題延伸
（一）挑選出有透明圈的菌落一定是纖維素分解菌嗎？如何驗證？
（二）土壤中篩選的菌種可以直接發酵降解秸稈，用
于工業生產嗎？
工藝應用：秸稈纖維素發酵燃料乙醇。 介紹工藝流程和試驗基地。
學生思考回答
學生體會工藝流程
PPT
板書設計
變廢為寶的探險家
實驗組和對照組 剛果紅染色法
無菌技術、稀釋涂布平板法 選擇培養
挑選透明圈大的菌落
視頻來源：優質課網 www.m.fsyixinda.com
