课题3　分解纤维素的微生物的分离PPT专用课堂实录内容

四川省绵阳市丰谷中学

吴正阳

课题3 分解纤维素的微生物的分离

问题导学

一、刚果红染色法

活动与探究1 1．刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理是什么？

2．常用的刚果红染色法有哪几种？它们在加入刚果红的时间上有什么不同？

3．讨论在刚果红培养基上出现透明圈，是否说明一定是由纤维素分解菌形成的？

迁移与应用1 在含纤维素的培养基中加入刚果红溶液，菌落周围出现明显透明圈的是（

）。

A．分解尿素的细菌

B．硝化细菌

C．分解纤维素的细菌

D．乳酸菌

1．刚果红染色法鉴别纤维素分解菌的原理

菌落周围有说明纤维素说明有纤维说明有纤维――→――→――→

透明圈被分解素酶素分解菌2．两种刚果红染色法的比较

染色法

优点

先培养微生物，再加颜色反应基本上是纤维素入刚果红

分解菌的作用

倒平板时就加入刚果红

操作简便，不存在菌落混杂问题

缺点

操作烦琐，刚果红会使菌落之间发生混杂

产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分

二、分离纤维素分解菌的实验设计

活动与探究2 1．用流程图表示本实验的操作流程。

2．本实验与课题2中的实验在实验流程上有哪些异同？

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？

4．阅读教材第29页旁栏中的纤维素分解菌选择培养基的成分回答下列问题。

（1）旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

（2）这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果有，是如何进行选择的？

5．阅读教材第30页中的“课题延伸”部分，回答以下2个问题。

（1）分离纯化纤维素分解菌后，如何通过实验对其进一步确定？

（2）如何测定样品中有无纤维素酶？

迁移与应用2 分解纤维素的微生物的分离实验过程中操作有误的是（

）。

A．经选择培养后直接将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

B．选择培养这一步可省略，但纤维素分解菌的浓度会减少

C．经稀释培养后，用刚果红染色法来鉴定能产生纤维素酶的菌落

D．对照组可用等量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上

1．选择培养

（1）具体操作

称取土样20 g30 ℃

加入装有30 mL选择培养基的锥形瓶―→锥形瓶固定在摇床上振荡培养――→培养液变混浊―→

1～2 d

1

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（2）设置对照

将（1）过程中的选择培养基改为不含纤维素的培养基，如牛肉膏蛋白胨基础培养基，其余过程均与（1）过程相同。

2．筛选过程中用到的两种培养基

（1）名称：①纤维素分解菌的选择培养基；②纤维素分解菌的鉴别培养基。

（2）区别

①纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，利用液体培养基能使营养成分充分消耗，以增加纤维素分解菌的浓度。

②纤维素分解菌的鉴别培养基为固体培养基，因为要在培养基上形成我们肉眼可见的菌落。

③在上述选择培养基中能以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长；而在上述鉴别培养基中，绝大多数微生物都可以正常生长。

答案：

课前·预习导学

【预习导引】

一、1．（1）葡萄糖

多糖

纤维素酶

（2）纤维素含量

木材

作物秸秆

2．纤维素酶

复合酶

C1酶

CX酶

葡萄糖苷酶

3．（1）刚果红染色法

颜色反应

（2）红色复合物

纤维素酶

透明圈

产生透明圈

预习交流1：（1）提示：纤维素主要存在于植物细胞的细胞壁中，是植物细胞壁的主要组成成分，细胞壁越发达，纤维素的含量越多。纤维素的性质比较稳定，由纤维素构成的细胞壁具有支持和保护作用。

（2）提示：自然界中的纤维素主要被土壤中的微生物分解利用。其余的一部分被草食动物取食利用（实质上也离不开微生物的分解作用），一部分作为能源被人类燃烧利用。

二、1．选择培养

分解菌

透明圈

3．（2）选择培养基

1～2

混浊

4．刚果红

预习交流2：（1）提示：对需选择的微生物有利并起“浓缩”作用。

（2）提示：属于选择培养基。

（3）提示：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。

三、1．发酵产纤维素酶

液体

固体

2．葡萄糖

课堂·合作探究

【问题导学】

活动与探究1：

1．提示：（1）刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但不与水解后的纤维二糖及葡萄糖发生这种反应。（2）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。

2．提示：一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。

3．提示：不一定。产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈。

迁移与应用1：C

解析：分解纤维素的细菌能将纤维素分解，刚果红—纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。

活动与探究2：

2

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1．提示：土壤取样→选择培养→梯度稀释→\a\vs4\al（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。

2．提示：课题2是将土壤样品制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择培养基上，直接分离得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在鉴别培养基上。其他步骤基本相同。

3．提示：将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10 cm的腐殖土壤中。

4．（1）提示：是液体培养基，因为配方中无凝固剂。

（2）提示：有选择作用，本配方中的唯一碳源是纤维素粉，所以只有能分解纤维素的微生物才可以大量繁殖。

5．（1）提示：进行发酵产生纤维素酶的实验。

（2）提示：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测定，注意设置对照实验。

迁移与应用2：A 当堂检测

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，至少包括三种组分

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

答案：D

解析：纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，C1酶和Cx酶能把纤维素分解为纤维二糖，而葡萄糖苷酶能把纤维二糖进一步分解为葡萄糖。

2．在加入刚果红的纤维素分解菌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

答案：D

解析：当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。

3．鉴定纤维素分解菌时，可以使用刚果红对其染色，常用的刚果红染色法有两种，一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。两种染色法的结果是（

）。

A．均会出现透明圈

B．均不会出现透明圈

C．方法一出现透明圈，方法二不出现透明圈

D．方法一不出现透明圈，方法二出现透明圈

答案：A

解析：两种刚果红染色法虽然程序不同，但最终都会使培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。

4．在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上之前一般先进行选择培养，其主要目的是（

）。

A．完全除去其他微生物

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

答案：C

解析：选择培养在选择培养基中进行，能使纤维素分解菌快速增殖从而增加其浓度，而其他不能分解纤维素的微生物的增殖却受到抑制。

5．通过分离分解纤维素的微生物实验，对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，这只是分离提纯的第一步。对分离的菌种作进一步鉴定，还需要进行（

）。

A．发酵产纤维素酶的实验

B．提取纤维二糖的实验

C．浓缩纤维素分解菌的实验

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D．提取葡萄糖的实验

答案：A

解析：对纤维素分解菌的鉴定，常用的方法是对分离的菌种进行发酵产纤维素酶的实验。

绘制分离分解纤维素的微生物的实验流程图。

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