课题3　分解纤维素的微生物的分离教学目标设计

选修1专题2课题3分解纤维素的微生物的分离（教案）

一、基础知识

【知识点讲解】

（一）纤维素与纤维素酶

1．纤维素 含C、H、O三种元素，是一种多糖。纤维素的基本组成单位是葡萄糖，人体内没有纤维素酶，所以人体不能直接以纤维素为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成葡萄糖释放到无机环境。

2.纤维素酶

纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

（二）纤维素分解菌的筛选

①原理

纤维素分解菌

↓

[来源:Zxxk.Com]

刚果红→红色复合物红色消失，出现透明圈

纤维素②筛选方法：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。

③培养基：以纤维素为唯一碳源的选择培养基。

【方法点拨】刚果红染色法

方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。

方法二：在倒平板时就加入刚果红。

【典型例题】

[来源:学科网ZXXK]

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[来源:学_科_网Z_X_X_K]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________。

【变式训练】

下列有关“分解纤维素的微生物的分离”实验几种说法中，正确的是（

）

A. 纤维素酶中C1酶和葡萄糖苷酶都能将纤维素分解成纤维二糖

B. 选择培养基应以纤维素为唯一碳源，得先培养微生物，再加入刚果红

C. 应先通过固体选择培养基增加纤维素分解菌的浓度，以保证筛选效果

D. 菌落上的透明圈不一定是能分解纤维素的微生物所形成

二、实验设计

【知识点讲解】

1.实验流程图

土壤取样：富含纤维素的环境

↓

选择培养：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度

↓

梯度稀释：制备系列稀释液

↓

涂布平板：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

【典型例题】

某些农作物秸秆富含纤维素，纤维素经过水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程，请回答下列问题：

(1)农作物秸秆含有丰富的纤维素，纤维素可以经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。人们常常从土壤中分离纤维素分解菌。筛选纤维素分解菌常用的方法是__________________。其实验流程是：土壤取样→选择培养→________→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生__________的菌落。

【变式训练】

下面从土壤中筛选纤维素分解菌的实验步骤，正确的是(

) ①土壤取样

②称取10 g土壤加入盛有90 mL无菌水的锥形瓶中

③吸取0.1 mL进行平板涂布

④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度

A.①→②→③→④

C.①→②→④→③

三、结果分析与评价

【知识点讲解】

（一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落

（二）分离的结果是否一致

【典型例题】

为从富含纤维素分解菌的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落并加以鉴定，某同学设计了甲、乙两种培养基：

酵母膏

无机盐

淀粉

纤维素粉

琼脂

CR溶液

水

＋

＋

－

＋

＋

－

－

＋

＋[来源:学|科|网]B.①→③→②→④

D.①→④→②→③

培养基甲

＋

培养基乙

＋

＋

＋

＋

注：“＋”表示“有”，“－”表示“无”。

据表判断，培养基甲________(填“能”或“不能”)用于分离纤维素分解菌，原因是__________________________；培养基乙________(填“能”或“不能”)用于鉴定纤维素分解菌，原因是_______________________________________。

【变式训练】

某校生物兴趣小组研究发现，秸秆还田的过程中施加外源纤维素酶能起到较好的效果。下列有关叙述错误的是：（ ）

A. 纤维素酶是一种复合酶，其中纤维二糖酶能够将纤维素分解为纤维二糖

B. 纤维素分解菌主要分布于富含纤维素的环境中，纤维素分解菌常用刚果红染液进行鉴定

C. 菌落周围的透明圈大小可以反应纤维素分解菌产生的酶的多少

D. 为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产生纤维素酶的实验