课题3　分解纤维素的微生物的分离教学内容

三元整合导学模式生物学科导学稿（学生版）

一、课题：分解纤维素的微生物的分离(人教版选修I专题2课题3，P27—30) 二、学习目标：

1.能简述纤维素酶的种类及作用，

2.能从土壤中分离出分解纤维素的微生物，了解这类微生物的应用。

3.能掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。

三、课时安排：2课时

四、学习过程

自主学习（通过阅读课本，独立完成）

（一）、纤维素与纤维素酶

1．纤维素的化学组成： 三种元素，是一种 糖。

2．纤维素的分布： 是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。

3．纤维素酶的作用：纤维素酶是一种 ，一般认为它至少包括三种组分，即 酶、 酶 酶，前两种酶使纤维素分解成 ，第三种酶将纤维二糖分解成 。

（二）、纤维素分解菌的筛选 1．筛选方法： 染色法。

2．筛选原理：刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成

，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，当纤维素被 分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的 ，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。

（三）、试验设计

土壤中纤维素分解菌的分离的实验方案

：

分解纤维素的微生物的分离的试验流程

、 、 、 、 1．土壤取样：采集土样时，应选择富含 的环境。 2．选择培养：

阅读资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

〖探究1〗纤维素分解菌选择培养基属于 培养基，原因是什么？。

〖探究2〗培养基选择作用机制是什么？

〖探究3〗若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是什么？

(1)目的：增加纤维素分解菌的 ，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：参照课本旁栏中的比例配制。

(3)选择培养：称取土样20 g，在无菌条件下加入装有30mL培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在

上，在一定温度下振荡培养1～2 d，直至培养液变

。也可重复选择培养。

17（4）梯度稀释：

依次将培养液稀释10～10倍。思考是如何操作的？

1

(5)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：参照课本旁栏中的比例。 <2>倒平板操作。 <3>涂布平板：将稀释度为104～106的菌悬液各取0．1 mL涂布在平板培养基上，30℃倒置培养。

(6)．刚果红染色法：挑选产生

的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。

阅读资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点：

染色法

方法一

优点

缺点

方法二

[来源:

Zxxk.Com]

〖探究4〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

（四）：结果分析与评价

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。

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。

五、【课后练习】 （一）、选择题

1．下列材料中纤维素含量最高的是( ) [来源:Z,xx,k.Com]

A．杨树 B．小麦 C．玉米 D．棉花

2．纤维素酶能够分解（ ） A．纤维素的微生物 B．淀粉的微生物 C．纤维素 D．淀粉

3．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

4．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

5．纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在于其含有…( ) A．NaNO3 B．KCl C．酵母膏 D．纤维素粉

6．下列哪种生物能产生纤维素酶( ) A纤维素分解菌 B．牛 C．羊 D．兔

7．选择培养时应将锥形瓶固定在( ) A．桌子上 B．温箱里 C．窗台上 D．摇床

8．选择培养的结果：培养液变…（ ）

A．清澈 B．浑浊 C．红色 D．产生透明圈

9．刚果红染色时，加入刚果红可在……( ) 2

①制备培养基时 ②梯度稀释时 ③倒平板时 ④涂布时 ⑤培养基上长出菌落时

A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．④⑤

10．两种刚果红染色法的结果是（ ） A．均会出现透明圈 B.均不会出现透明圈

C.方法一出现方法二不出现 D.方法一不出现方法二出现

11．下面是弗来明对青霉素的早期研究过程：

发现问题：在培养细菌的器具中发现一种青霉菌，在这种青霉菌的周围有没有其它细菌生存?为什么会产生这种现象? 提出假设：

设计实验：在液体中培养青霉菌后，考察这种液体对细菌增殖的影响。

实验结果：培养液使细菌的增殖停止。

结论：下面几项最适合作为该实验假设的是

A．青霉菌与细菌之间是共生关系 B．青霉菌污染了细菌生存的环境

C．青霉菌产生了对人体有益的物质 D．青霉菌能产生抑制细菌增殖的物质

12．培养流感病毒时，应选用

A．固体培养基 B．含有多种无机盐的培养液 C．活的鸡胚 D．无菌的牛肉汤

13．以下关于微生物对氧的需求的叙述中正确的是

A．产甲烷杆菌属厌氧呼吸，但氧的存在不影响其生存

B．链球菌进行厌氧呼吸，不能接触空气

C．黄色短杆菌在氧气充足时才能产生谷氨酸 D．谷氨酸棒培育杆菌是厌氧呼吸

14．可以使微生物细胞内蛋白质、核酸发生不可逆破坏的环境因素是

A．高温 B.营养成分的变化 C.氧含量 D.温度、pH、氧的共同作用

15．微生物（除病毒外）需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说法正确的是

A．乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的 B．微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长因子 C．培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利

D．生长因子一般是酶或核酸的组成成分，微生物本身合成这些生长因子的能力往往不足

16．下列有关味精生产的一些措施的叙述，正确的是 A．常用的菌种是谷氨酸棒状杆菌和金黄色葡萄球菌 B．培养基是含有五种营养成分的合成培养基 C．在发酵中要控制的只是温度、pH、通气量 D．味精是谷氨酸经Na2CO3中和后，再经过过滤、浓缩、离心分离而成

17．菌落形成的根本原因是

A．细菌有鞭毛 B．细菌能运动 C．培养基有琼脂 D．子细胞成为群体

18．在接种操作的过程中，不正确的是

A．要将接种环灼烧灭菌 B．取下棉塞后要将试管口灼烧灭菌

C．将接种环伸入试管内，先接触长菌多的部位 D．接种后还要将管口灭菌加塞

19．高压蒸气灭菌的原理是

A．高压使细菌DNA变性 B．高压使细菌蛋白质凝固变性

C．高温烫死细菌 D．高温使细菌DNA变性[来源:学科网]

20．某种细菌每30分钟分裂一次，开始接种时为3个细胞，在对数生长期培养5个小时后，问此时有多少细胞？ A．15 B．48 C．1024 D．3072 纤维素酶可以将下列哪种物质分解…………( ) 3

A．牛肉片 B．鱼片 C．滤纸条 D．塑料条

21.在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是…………… ( ) 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 23.本实验关于选择培养目的叙述正确的是…( ) 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

（二）、非选择题

24.纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括 种组分，即 、

和 。 25.当纤维素被 分解后，刚果红一纤维素自合物就无法形成，培养基中会出现以

为中心的透明圈。这样，我们就可以通过是否产生 来筛选纤维素分解菌。

26.为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维分解菌? 27.请分析下面的培养基配方，回答下面的问题：

(1)上述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?如果具有，又是如何选择的?

(3)如果要证明该培养基的选择培养作用可用

培养基做

实验。

28.请你设计实验来证明纤维素酶的作用。

实验步骤：[来源:学|科|网]

(1)取2支20mL的试管,分别放入1cm×6cm的

。

-1 (2)再分别加入pH为4.8，物质的量浓度为0.1 mol·L的

缓冲液10mL、11mL。

(3)在加入lOmL缓冲液的试管中加入1mL

。

(4)将2支试管固定在摇床上，振荡反应1ｈ。结果：加纤维素酶的滤纸条被分解，另一支中的未分解。则证明： 。

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