课题3　分解纤维素的微生物的分离教学设计一等奖

专题二 微生物的培养与应用

课题3 分解纤维素的微生物的分离

教学案

课题目标

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；掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术

教学过程

【引入新课】

上节课我们探讨学习了土壤中尿素分解菌的分离与计数，这节课我们以纤维素分解菌的分离与纯化为例，巩固加深对这方面技术的理解和掌握。

一、基础知识

（一）纤维素与纤维素酶：阅读“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：

1．纤维素的化学组成： 三种元素，是一种由 首尾相连而成的多糖。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生 酶。

【思考1】草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？

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 。

〖思考2〗实验分析：P27的小实验是如何构成对照的？

〖思考3〗1个酶活力单位是指在温度为 ℃，其它反应条件最适宜情况下，在 min内转化 的底物所需要的酶量。

（二）纤维素分解菌的筛选活动：阅读“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：

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，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的透明圈，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。

二、实验设计

实验方案流程图

土壤取样

微生物培养

纯化培养

1．土壤取样：采集土样时，应选择富含 的环境。

〖思考4〗为什么要纤维素分解菌？

〖思考5〗 2．3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？

2．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。

〖思考6〗培养基选择作用机制是什么？

〖思考7〗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？

173、梯度稀释：

依次将培养液稀释10～10倍。思考是如何操作的？

4、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。

5、刚果红染色： ①刚果红染色法：常用的刚果红染色法有两种即

。

②填表比较两种染色法的各自的优缺点

是 、 。

染色法

优点

缺点

方法一

方法二

〖思考4〗本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？

〖思考5〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

三：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。

【课时训练】

一、选择题

1、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

2、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

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．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

5．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

6．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

7．刚果红染色时，加入刚果红可在…… ( ) 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

8．两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

9．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

10．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

11．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

12．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

13．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

14．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

（

）

15．纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括 种组分，即 、

和 。

16．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。

17．请分析右面的培养基配方，回答下面的问题：

将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL 纤维素分解菌的选择培养基

(1)上述配方是液体培养基还是固体培养基?为什么? 纤维素粉 5 g (2)这个培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有，又是 NaN03 1 g 如何选择的? Na2HP04·7H 20 1.2 g (3)如果要证明该培养基的选择培养作用可用

KH

2P0

4

0.9 g 培养基做

实验。

MgS04·7H 20 0.5 g 18.请你设计实验来证明纤维素酶的作用。

KCl 0.5 g 实验步骤：

酵母膏 0.5 g (1)取2支20mL的试管,分别放入1cm×6cm的

。

水解酪素 0.5 g -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： 。