课题3　分解纤维素的微生物的分离教学设计方案

分解纤维素的微生物的分离

一、纤维素和纤维素酶

阅读课本27页基础知识部分第一、二段，回答下列问题：

1. 纤维素在生物圈的分布状况？

纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。

2.纤维素酶的组成及作用？

纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即CX酶、

C1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。

3、纤维素的分解

能分解纤维素的微生物有各种细菌、真菌和少数放线菌。

4、纤维素酶活性的测定实验：

方法：滤纸崩溃法

下列生物能分解纤维素的是(

C

)

①人

②兔

③牛

④蘑菇

⑤纤维杆菌

A、①②③④⑤

B、②③⑤

C、②③④⑤

D、③⑤

二、纤维素分解菌的筛选

阅读课本课本28页相关部分，回答下列问题：

1.纤维素分解菌的筛选方法

刚果红染色法：

这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选

2.纤维素分解菌的筛选方法的原理

刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中心的透明圈。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。

三、实验操作

（一）.土壤取样

①取样环境

富含纤维素的环境中

②原因

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，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。

③实例：树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。

④讨论:如果找不到合适的环境，可将滤纸埋在土壤中，将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应埋进土壤中多深？

将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将滤纸埋于深约10cm左右的土壤中。

（二）选择培养

1.选择培养的目的：

增加纤维素分解菌的浓度，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29页旁栏中的比例配置，回答下列问题

a.

旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？

是液体培养基，原因是配方中无凝固剂

b.

这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，是如何进行选择的？

有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖

c.你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用

用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照

3.

操作方法：

将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下振荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养

思考：为什么选择培养能够“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

（三）梯度稀释

按照课题1的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释，稀释最大倍数到106

（四）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:

参照旁栏中的比例

2. 涂布平板：

将稀释度为104～106的菌悬液各取0.1ml涂布在培养基上，30℃倒置培养

（五）挑选产生透明圈的菌落

挑取产生明显的透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。

接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在300C－

370C培养，可获得纯培养。

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

思考：这两种方法各有哪些优点与不足？

方法一

缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；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

优点是操作简便，不存在菌落混杂问题

缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应；缺点二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