课题3　分解纤维素的微生物的分离教学实录及点评

分解维生素的微生物的分离导学案 班级： 姓名： 小组： 1．基础知识

活动1：阅读“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

1．1纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生 酶。

延伸：草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？

1．2棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。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：

C1酶、Cx酶

葡萄糖苷酶

纤维二糖

纤维素

葡萄糖

活动2：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

1．3筛选纤维素分解菌的方法是 法。该方法可以通过 反应直接筛选。

2．4其原理是：刚果红可以与纤维素形成 ，当纤维素被 酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的 ，我们可以通过是否产生 来筛选纤维素分解菌。

2．实验设计

活动3：完成实验方案流程图，讨论回答问题：

土壤取样

涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上

选择培养

梯度稀释

微生物培养

纯化培养

挑选产生透明圈的菌落

活动4：阅读投影资料一“土壤取样”，回答下列问题：

2．1纤维素分解菌大多分布在 的环境中。

2．2为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

2．3将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？

活动5：阅读投影资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

2．4纤维素分解菌选择培养基属于 培养基，是因为没有 成分。

2．5培养基选择作用机制是以 ，只有 才能生存。

2．6若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将

改为 。

活动5：阅读投影资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：

2.列表比较两种刚果红染色法,尝试完成表中内容。

方法

操作

优点

缺点

方

先培养显示出的颜色反应基操作烦琐,加入刚果红溶液会使法

①

,再加本上是纤维素分解菌②

一

入刚果红

的作用

(1)由于在纤维素粉和琼脂、土豆汁中都含有淀方

粉类物质,可以使能够产生⑤

的微生物③

时加入操作简便,不存在④

法

出现透明圈较为模糊的假阳性反应;(2)有些微刚果红

的问题

二

生物具有降解色素的能力,长时间培养会降解⑥

而形成明显的透明圈

1

3．结果分析与评价

活动6：阅读“课题延伸”，回答：

3．1为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进

行 实验，纤维素酶的发酵方法有 发酵和 发酵。

3．2纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的 含量进行定量测定。

知识点二:分离土壤中纤维素分解菌实验操作

1.下表为筛选过程中涉及的两种培养基一与培养基二,根据表尝试完成以下问题: 培养基一 培养基二

组分

含量/g 提供的主要营养

纤维素粉

5 碳源、能源

组分

含量

提供的主要营养

NaNO3

1 CMC-Na 5~10 g 碳源

Na2HPO4·7H2O 1.2 碳源、氮源、生长酵母膏

1 g KH2PO4

0.9 无机盐

因子

MgSO4·7H2O 0.5 KH2PO4

0.25 g 无机盐

KCl 0.5 琼脂

15 g 凝固剂

生长因子、碳源、土豆汁

100 mL 碳源

酵母膏

0.5 氮源

将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000 mL 水解酪素

0.5 氮源、生长因子

将上述物质溶解后,用蒸馏水定容到1000 mL

(1)培养基一从物理性质上分属于哪种培养基?有何作用? (2)使用培养基一的目的是什么?作用原理是什么? (3)选择培养基之所以能选择纤维素分解菌的原因是什么? (4)培养基二从物理性质上分属于哪种培养基?筛选到纤维素分解菌的原理是什么?

习题

（ ）1、刚果红能与哪项物质形成红色复合物？

A、纤维二糖 B、纤维素 C、葡萄糖 D、麦芽糖

（ ）2、寻找纤维素分解菌应到？ A、湿润的环境中 B、富含纤维素的环境中 C、富含无机盐的环境中 D、池塘中

（ ）3、以纤维素为惟一碳源筛选出了真菌和细菌，试分析此类微生物在生态系统中的作用与下列哪种生物类似: A．硝化细菌 B．蓝藻 C．蚯蚓 （ ）4、微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是：

A．C1酶和Cx酶 B．C1酶和葡萄糖苷酶 C．Cx酶和葡萄糖苷酶 D．C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶

（ ）5、在加入刚果红的培养基中会出现透明圈，产生的透明圈是: A．刚果红与纤维素形成的复合物 B．刚果红与纤维二糖形成的复合物 C．纤维素分解后形成的葡萄糖导致的 D．以纤维素分解菌为中心形成的

（ ）6、从土壤中筛选蛋白酶产生菌时，所用培养基为: A．液体培养基 B．选择培养基 C．基础培养基 D．鉴别培养基

（ ）7、下列对刚果红染色法的叙述，不正确的是: ．A．可以先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应 B．可以在倒平板时就加入刚果红

C．既可以先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，也可以在倒平板时就加入刚果红

D．可以将刚果红与培养基中的其他物质混合后再灭菌倒平板

（ ）8、纤维素酶的测定方法一般是:

2 D．兔子

A．对纤维素进行定量测定 B．对纤维素分解菌进行定量测定

C．对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定

D．对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定

（ ）9、自养微生物所需碳源和能源为不同的物质，而可作为异养微生物碳源和能源的是: A．CO2

B．NaHCO3 C．碳酸盐 D．含碳有机物

（ ）10、能够测定样品活菌数的方法是: A．稀释涂布平板法 B．直接计数法 C．重量法 D．比浊法

（ ）11、在做土壤中分解尿素的细菌的分离与计数实验时，甲组实验用氮源只含尿素的培养基，乙组实验用氮源除尿素外还含硝酸盐的培养基，其他成分都相同，在相同条件下操作，培养与观察，则乙组实验属于: A．空白对照 B．标准对照 C．相互对照 D．条件对照

（ ）12、下列是关于“检测土壤中细菌总数”实验操作的叙述，其中错误的是: A．用蒸馏水配制牛肉膏蛋白胨培养基，经高温、高压灭菌后倒平板

B．取10、10

、10倍的土壤稀释液和无菌水各0．1ml，分别涂布于各组平板上

C．将实验组和对照组平板倒置，37C恒温培养24-48小时

D．确定对照组无菌后，选择菌落数在300以上的实验组平板进行计数

（

）13、(双选)在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基之前一般先进行选择培养，下列说法正确的是：

A.所选用的选择培养基中纤维素作为唯一碳源 B．没有意义，去掉这一步更好

C．增加纤维素分解菌的浓度 D．使纤维素分解菌充分长大

（

）14、(双选)关于分解纤维素的细菌的分离和纯化操作的叙述中，下列说法正确的是：

A．在地表下面10米深处的土壤中取样 B．要用只含有纤维素有机营养的选择液体培养基进行选择培养

C．要用酚红培养基进行进一步鉴定 D．要进行稀释涂布平板法接种

15、有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和作用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功的筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题。

(1)培养基中加入的化合物A是____________，为微生物的生长提供____________，这种培养基属于__________培养基。

(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入__________。

(3)在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的浓度。为获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是_____________，操作时采用________灭菌的方法；还可用__________________________的方法接种。

(4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉，这样做的目的是 ___________________________________________________________。

16、纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素。回答下列问题：

（1）在培养纤维素分解菌的过程中，进行平板划线时，每次划线结束后仍然要灼烧接种环，原因是 。

（2）在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用 染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选。甲同学在实验时得到了如图所示的结果，0456

3

则纤维素分解菌位于（ ）内。

A. ③ B. ①② C. ②③ D.①②③

（3）乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数，与分离 醋酸菌相比，进行培养时除了营养不同外，最主要的实验条件差别是 ，该同学采用活菌计数法统计的菌落数往往比活菌的实际数目

，原因是 。

（4）丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中，为了保证抵制外界酸和碱对酶活性的影响，采取的措施是向提取液和分离液中添加 。若探究纤维素酶活性的最适温度，如何设置对照？ 。

17、从自然菌样筛选较理想的生产菌种的一般步骤是：采集菌样→富集培养→纯种分离→性能测定。

（1）不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养嗜盐菌的菌样应从

环境采集。

（2）富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境条件，使其在群落中的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择

的培养基，并在

条件下培养。

（3）下面两图是采用纯化微生物培

养的两种接种方法接种后培养的效果图解，请分析接种的具体方法。

获得图A效果的接种方法是

，

获得图B效果的接种方法是

。

（4）配制培养基时各种成分在溶化后分装前必须进行

，接种前要进行

，在整个微生物的分离和培养中，一定要注意在

条件下进行。

18．某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难于降解的有机化合物A，研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌（目的菌）。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答问题：

⑴培养基中加入化合物A的目的是筛选 ，这种培养基属于 培养基。

⑵“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的 ，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是 。

⑶培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量 的培养液，接入新的培养液中连续培养，使“目的菌”的数量 。

⑷转为固体培养时，常采用 的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

⑸实验结束时，使用过的培养基应该进行 处理后，才能倒掉。

4

答案

课题3 分解纤维素的微生物的分离-----练习

1B 2B

3C

4A

5D

6B

7D

8 C

9D

10 A

11D

12D

13AC

14B D

答案15、

(1)纤维素

碳源

选择

(2)刚果红

(3)接种环

灼烧

稀释涂布平板

(4)防止造成环境污染

16．（1）及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境或感染实验操作者

（2）刚果红 A （3）保证无氧环境 少（低） 当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落（4）缓冲溶液 不同的温度梯度之间就可以相互对照

17．（1）海滩等高盐（2）以淀粉为唯一碳源

高温（3）稀释涂布平板法

平板划线法

（4）pH调整

高压蒸汽灭菌

无菌

18 答案：

⑴目的菌 选择 ⑵化合物A 异养需氧型 ⑶减少 增加 ⑷划线 ⑸灭菌

5