课题3　分解纤维素的微生物的分离教案公开课一等奖

专题2

微生物的培养与应用

课题3

分解纤维素的微生物的分离

教学目标：

1.

掌握纤维素酶的种类和作用及纤维素分解菌的筛选方法

2.

理解掌握纤维素分解菌的筛选过程及刚果红染色法的原理

3.

掌握纤维素酶的测定方法

教学重难点：

1.

简述纤维素酶的种类及作用。

2.

掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

3.

分析分离纤维素的微生物的实验流程，弄懂实验操作的原理。

教学方法：

自学辅导教学法和讲授法，多媒体辅助教学

教学过程：

一、纤维素和纤维素酶

阅读课本27页基础知识部分第一、二段，回答下列问题：

1、

纤维素在生物圈的分布状况？

纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

2、纤维素酶的组成及作用？

纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即CX酶、

C1酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

3、纤维素的分解

能分解纤维素的微生物有各种细菌、真菌和少数放线菌。

4、纤维素酶活性的测定实验：

方法：滤纸崩溃法

下列生物能分解纤维素的是（

）

①人

②兔

③牛

④蘑菇

⑤纤维杆菌

A、①②③④⑤

B、②③⑤

C、②③④⑤

D、③⑤

二、纤维素分解菌的筛选

阅读课本第28页的相关部分，回答下列问题：

1、纤维素分解菌的筛选方法

刚果红染色法：

这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选

2、纤维素分解菌的筛选方法的原理

刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中心的透明圈。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

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，则说明已筛选出了纤维素分解菌

三、实验操作

土壤取样

选择培养

梯度稀释

将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

挑选产生透明圈的菌落

1.

土壤取样

①

取样环境

富含纤维素的环境中

②

原因

由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。

③

实例：树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。

④

讨论:如果找不到合适的环境，可将滤纸埋在土壤中，将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应埋进土壤中多深？

将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将滤纸埋于深约10cm左右的土壤中。

2.

选择培养

（1）

选择培养的目的：

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

（2）

制备选择培养基

参照课本29页旁栏中的比例配置，回答下列问题

a.

旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

是液体培养基，原因是配方中无凝固剂

b.

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？

有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖

c.

你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？

d.

用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照

3、操作方法：

将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下振荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。

思考：为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用

4.梯度稀释

按照课题1的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释，稀释最大倍数到106 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

（1）、

制备培养基:

参照旁栏中的比例

（2）涂布平板：

将稀释度为104～106的菌悬液各取0.1ml涂布在培养基上，30℃倒置培养

5.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。

接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在300C－

370C培养，可获得纯培养。

刚果红染色法

方法一：

先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应

方法二：

在倒平板时就加入刚果红

思考：这两种方法各有哪些优点与不足？

方法一

缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；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

优点是操作简便，不存在菌落混杂问题

缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应；缺点二有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分

练一练：

1、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

2、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是

①土壤取样

②梯度稀释

③选择培养

④菌悬液涂布平板

⑤挑选出单个菌落

A. ①②③④⑤

B.①③②④⑤

C.①②④③⑤

D.①④②③⑤

3、

有关选择培养正确的叙述是

A. 可以增加纤维素分解菌的浓度

B. 可以减少纤维素分解菌的浓度

C. 所用培养基是固体培养基

D. 所用培养基是平板培养基

四、课题延伸

本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。