课题3　分解纤维素的微生物的分离名师教学视频（文字实录）

学案编号：swxx1 专题2—3

广州市禺山高级中学高

二

级

生物

科

Swxx1专题2—3

分解纤维素的微生物的分离（教师版）

班级：

姓名：

学号：

使用时间：

【课时安排】

3课时

【学习目标】

（1）简述纤维素酶的种类及作用，从土壤中分离出分解纤维素的微生物。

（2）讨论这一类微生物的应用价值。

【重点难点】

1. 从土壤中分离纤维素的微生物。（重点）

2. 从土壤中分离纤维素的微生物。（难点）

【学习路线图】

学生行为

学生自学课本P27~30内容，填写

全品导学案P14的自主探究1~3

完成学案核心知识检测

完成学案实验操作流程图

小组共同探讨解决研学问题

行为目标

培养学生获取图文信息的能力

夯实基础知识

培养学生实验技能和

逻辑思维能力

完成学案即时检测

及时巩固所学知识

【核心知识检测】

（1）纤维素是一种 复合 酶，至少包括 C1 酶、 CX 酶、 葡萄糖苷 酶。

（2）选纤维素分解菌的方法是 刚果红染色 法。该方法可以通过 颜色 反应直接筛选

（3）其原理是：刚果红与纤维素形成 红色复合物 ，当纤维素被 纤维素酶 分解后，红色来筛选纤维素分解菌。

（4）纤维素分解菌选择培养基属于 液体 （液体、固体）培养基；纤维素分解菌鉴别培养基属于 固体 （液体、固体）培养基。

【实验操作】

提高学生运用所学知识

解决实际问题的能力

复合物无法形成，出现以

纤维素分解菌

为中心的

透明圈

，我们可以通过

【研学问题】

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研学问题1：本实验流程与课题2中的试验流程有哪些异同？

课题2是将土壤制成的悬浮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基，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在选择培养基上，其他步骤基本一致

研学问题2：为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

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，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。

研学问题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？

将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集聚，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10CM左右的腐殖土壤中。

研学问题4：选择培养基和鉴别培养基在分离纤维素分解菌各有那些优点与不足？你打算选用哪一种？

两种刚果红染色法的比较

方法一是传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其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。

方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是：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。

研学问题5：为什么选择培养基能够“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

【即时检测】

1、如图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程，据此回答有关问题：

将样品接种到鉴别纤维挑选产生透明圈的菌落，统土壤取样→梯度稀释→素分解菌的培养基上→计并计算每克样品中细菌数

(1)要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌，从高温热泉中寻找耐热菌，这说明________________________________________。

(2)接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，本实验宜采用__________________法。

(3)用稀释涂布平板法统计菌落数目时，最好选择菌落数在______________间的平板进行计数。若统计出在一稀释倍数为105的平板上的平均菌落数为30个，所用稀释液的体积为0.2 mL，则每克样品中的菌落数为________________。

(4)在分离尿素分解菌所用的培养基中可加入________指示剂，根据指示剂的颜色可鉴定某种细菌能否分解尿素，若有分解尿素的细菌，培养基将会呈现________________。

2、纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素。左图为分离获取纤维素酶，并应用该酶生产酒精的

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工艺流程，右图为筛选纤维素分解菌得到的一个培养皿上菌落的分布情况。据图回答下列问题：

(1)自然界中的纤维素分解菌主要分布于__________的环境中，把从这种环境中获得的微生物培养在以__________为唯一碳源的培养基上培养，这种培养基属于__________培养基。为便于筛选纤维素分解菌，常在培养基中加入__________。右图培养皿中，纤维素分解菌主要集中于__________部位。

(2)在相同时间内形成的四个菌落大小不同，透明圈的大小也存在差异。引起这种差异的原因可能有两种：______________、______________。

(3)用得到的糖液进行酒精发酵时，除控制好温度、pH外，还应控制好________，否则就得不到酒精。

(4)有的同学认为：发酵罐中糖液的浓度越高，发酵产生的酒精量就越多。你认为这种说法正确吗？__________，为什么？________________________________。

3、下列是对土壤微生物开展探究活动的三个案例，请在相应的空白处作答。

(1)案例Ⅰ：探究落叶是否是在土壤微生物的作用下腐烂(分解)。

设计思路：

组别

处理情况

对照组

不做处理的带落叶的土壤

实验组

进行过处理的带落叶的土壤

将等量的带落叶的土壤，用带有编号的相同的塑料袋分别包扎好，并埋在5 cm深的土壤中

对实验组土壤应该进行__________________ 处理，尽可能排除____________________ 的作用。

(2)案例Ⅱ：探究土壤微生物对淀粉的分解作用。

实验步骤：

①将取自农田的土壤制成土壤浸出液，放在烧杯中静置一段时间。

②另取两只烧杯，编号为A、B，放入等量的淀粉糊。在A烧杯中加入30 mL土壤浸出液，B烧杯中加入______________ 。

③在室温条件下放置7天后，从A烧杯中取20 mL溶液，分别加入A1和A2两支试管各10 mL；从B烧杯中取20 mL溶液，分别加入B1和B2两支试管各10 mL；

④在A1和B1中加入碘液；在A2和B2中加入____________，并进行____________ 处理。

⑤观察各试管的______________________ ，记录实验结果。

(3)案例Ⅲ：探究土壤微生物中是否含有分解纤维素的细菌。实验过程中，应将土壤浸出液接种在以__________________ 为唯一碳源的培养基上，并用____________________(试剂)加以鉴别。

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1、【答案】

(1)根据目的菌株对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找

(2)释稀涂布平板

(3)30～300

1.5×107个

(4)酚红

红色

2、【答案】

(除特殊标出外，每空1分，共11分) (1)富含纤维素(其他答案合理也可) 纤维素

选择

刚果红

c

(2) 菌体内所含的纤维素酶的量不同

纤维素酶的活性不同

(3)空气(氧气)的供应量(或通气状况)

(4) 不正确

当发酵罐中糖液的浓度太高时，会导致酵母菌失水死亡(2分) 3、【答案】

(1)灭菌

土壤微生物

(2) ②30 mL(等量)蒸馏水(无菌水)

④(等量的)斐林试剂

水浴加热

⑤颜色变化

(3)纤维素

刚果红

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