课题3　分解纤维素的微生物的分离主要内容及教案内容

《分解纤维素的微生物的分离》导学案

学习任务一

基础知识

一、纤维素与纤维素酶

1．纤维素的化学组成： 三种元素，是一种 糖，它的基本单位是 。

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．地球上的植物每年产生纤维素的40%-60%能被土壤中的微生物分解，因为它们能产生 ，而根本原因在于这些微生物具有 。

4．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1〗草食动物以纤维素为主要食物，它们是否具有纤维素酶？它们依靠什么消化草食？

5. 阅读教材P27-28实验过程，其中一支试管的滤纸条消失的原因是 ，另一支试管的作用是 ，该实验自变量是 ，加入缓冲液的作用是 。

6.1个酶活力单位（1U）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 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为中心的透明圈，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。

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 学习任务二

实验设计操作及结果分析评价

一、实验流程

土壤取样

纯化培养

微生物培养

1．土壤取样：采集土样时，应选择富含 的环境。 〖思考2〗为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

〖思考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：

阅读资料二“选择培养基”，回答以下三个问题：

〖思考4〗纤维素分解菌选择培养基属于固体培养基还是液体培养基，为什么？

〖思考5〗这个选择培养基对微生物的选择作用是如何进行的？

1

〖思考6〗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？

〖思考7〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

(1)目的：增加纤维素分解菌的 ，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：参照课本旁栏中的比例配制。

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。

（4）梯度稀释：

依次将培养液稀释101～107倍。思考是如何操作的？

(5)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。

〖思考8〗本实验流程与分解尿素的微生物的分离实验流程有哪些异同？

(6)刚果红染色法：挑选产生 的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。

3．刚果红染色法：常用的刚果红染色法有两种即：方法一

方法二

。

阅读资料三“刚果红染色法”，填表比较两种染色法的各自的优缺点

染色法

方法一

优点

缺点

(3)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 方法二

二、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。

学习任务三

比较与小结

一、比较分解尿素与分解纤维素的微生物的分离过程中使用两种培养基的相关内容：

比较项目

分解尿素的细菌

分解纤维素的微生物

选

择

培

养

基

原理

现象

方法

2

鉴

定

培

养

基

原理

现象

方法

二、课堂小结：

基础自测：

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、寻找纤维素分解菌应到 （ ） A．湿润的环境中 B．富含纤维素的环境中 C．富含无机盐的环境中 D．池塘中

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现

9．弗来明对青霉素的早期研究中首先发现问题：在培养细菌的器具中发现一种青霉菌，在这种青霉菌的周围有没有其它细菌生存?为什么会产生这种现象? 提出假设： 设计实验：在液体中培养青霉菌后，考察这种液体对细菌增殖的影响。

实验结果：培养液使细菌的增殖停止。

下面几项最适合作为该实验假设的是

A．青霉菌与细菌之间是共生关系 B．青霉菌污染了细菌生存的环境

C．青霉菌产生了对人体有益的物质 D．青霉菌能产生抑制细菌增殖的物质

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10．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

11．以下关于微生物对氧的需求的叙述中正确的是

A．产甲烷杆菌属厌氧呼吸，但氧的存在不影响其生存

B．链球菌进行厌氧呼吸，不能接触空气

C．黄色短杆菌在氧气充足时才能产生谷氨酸 D．谷氨酸棒培育杆菌是厌氧呼吸

12．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

13．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

14．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

15．某种细菌每30分钟分裂一次，接种时为3个细胞，理想状态培养5个小时后，问有多少细胞？ A．15 B．48 C．1024 D．3072 16．纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括 种组分，即 、 和 。

17．当纤维素被 分解后，刚果红一纤维素复合物就无法形成，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。

18．请分析下面的培养基配方，回答下面的问题：

纤维素分解菌的选择培养基

纤维素粉 5g NaN03 1g Na2HP04.7H20 1.2 g KH2P04 0.9g MgS04.7H20 0.5g KCl 0.5 g 酵母膏 0.5 g 水解酪素 0.5g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL (1)上述配方是 （液体或固体）培养基还是培养基，因为 。

(2)这个培养基对微生物 （是或否）具有选择作用，如果具有，是如何选择的 。

(3)如果要证明该培养基的选择培养作用可用

培养基做

实验。

19.请你完成实验设计来证明纤维素酶的作用。实验步骤如下：

(1)取2支20mL的试管,分别放入1cm×6cm的

。

(2)再分别加入pH为4.8，物质的量浓度为0.1 mol·L-1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： 。

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