课题3　分解纤维素的微生物的分离教学设计一等奖

考点三

分解纤维素的微生物的分离

教学目标

1．纤维素酶

2．筛选方法

3．两种刚果红染色法的比较

4.实验流程

教学重难点

1．纤维素酶

2．筛选方法

3．两种刚果红染色法的比较

4.实验流程

教学进程

1．纤维素酶

(1)组成：一种

复合

酶，它至少包括三种组分，即

C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶

。

(2)作用：纤维素――→

纤维二糖

――→葡萄糖

C酶苷酶XC1酶葡萄糖2．筛选方法

(1)方法：刚果红染色法，即通过是否产生

透明圈

来筛选纤维素分解菌。

(2)培养基：以

纤维素

为唯一碳源的选择培养基。

(3)原理：刚果红可以与纤维素等多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。图解如下：

3．两种刚果红染色法的比较

方法

先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应

培养基长出菌落→覆盖CR溶液(质量浓度为1 mg/mL)――→倒出CR溶过程

液→加入NaCl溶液(物质的量浓度为1 mol/L)――→倒掉NaCl溶液→产生透明圈

优点

显示出的颜色反应基本上是纤维素操作简便，不存在菌落的混杂问题

15 min10～15 min在倒平板时就加入刚果红

配制CR溶液(质量浓度为10 mg/mL)→灭菌→按照1 mL CR溶液/200 mL培养基比例混匀→倒平板→培养→透明圈

分解菌的作用

①由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含淀粉类物质，可能使产生淀粉酶的微生物也形成透缺点

操作繁锁，加入刚果红会使菌落之间发生混杂

明圈，即假阳性反应

②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透明圈，与纤维素分解菌不易区分

4.实验流程

5．微生物的鉴别：

(1)外观特征鉴别：根据微生物在固体平板培养基表面形成的菌落的形状、大小、隆起程度和颜色等特征进行鉴别。

(2)指示剂鉴别：如分解尿素的细菌的鉴别，培养基中加入酚红指示剂，培养某种微生物后，培养基变红说明该种微生物能够分解尿素。

(3)染色法鉴别：如分解纤维素的微生物的鉴别，利用刚果红染色法，根据具有不变红的透明圈的菌落鉴别能分解纤维素的微生物。

(4)根据培养基筛选微生物

①营养缺陷型选择培养基：通过控制培养基的营养成分，使营养缺陷型微生物不能正常

生长。例如，无氮培养基可以分离自生固氮微生物；石油作为唯一碳源时，可以分离出能消除石油污染的微生物；以尿素为唯一氮源的培养基可以分离尿素分解菌等。

②在培养基中加入某种化学物质的选择培养基：在完全培养基中加入某些化学物质，利用加入的化学物质对微生物产生的影响，抑制某些微生物，同时选择所需的微生物。例如，加入青霉素可以分离出酵母菌和霉菌等真菌，同时抑制细菌的生长；加入高浓度的食盐可以选择培养金黄色葡萄球菌。

6．微生物纯化的三种途径

(1)单菌落挑取法：利用平板划线法或稀释涂布平板法接种到固体平板培养基表面，直接根据微生物菌落的特征利用单菌落挑取的方法获得目的微生物。

(2)选择培养法：利用选择培养基对微生物进行选择培养，直接获得目的微生物。

(3)鉴定培养法：利用鉴别培养基使目的微生物菌落呈现特有的特征，然后筛选目的微生物。

[针对训练] 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，则纤维素分解菌位于(

) A．③

C．②③

B．①②

D．①②③

(2)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目往往比活菌的实际数目________。

(3)丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中，为了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？___________________________________________________________。

解析

(1)刚果红与纤维素形成的红色复合物在纤维素被分解后将不再形成，则在培养基上出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。(2)牛胃是一个厌氧的环境，所以其中的纤维素分解菌与需氧的醋酸菌培养条件有所不同。因是活菌计数法，所以部分死亡菌无法计数。另外当两个或多个细菌连在一起时平板上只观察到一个菌落，所以偏小。(3)探究最适温度可设置一系列的温度梯度相互对照，其他无关变量要适宜。

答案

(1)刚果红

A

(2)保证无氧环境

小(低)

(3)缓冲溶液

不同的温度梯度之间相互对照