课题3　分解纤维素的微生物的分离优质课一等奖

课题3 分解纤维素的微生物的分离

课标要求：1．能简述纤维素酶的种类及作用。

2．能从土壤中分离出分解纤维素的微生物，了解这类微生物的应用。

3．能掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。

教学目标：

知识：了解纤维素酶的种类及作用，学习刚果红染色法和刚果红染色法；

掌握从土壤中分离出分解纤维素的微生物的方法。

能力：培养学生能从土壤中了出分解纤维素的微生物的能力

情感：学生通过学习了解了微生物在生产和生活中的作用，使学生对微生物有一种的认识

【重点难点】

重点：从土壤中分离分解纤维素的微生物。

难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物。

【课前预习】

1．纤维素的化学组成： 三种元素，是一种 糖。

2． 是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。

3．纤维素酶是一种 ，一般认为它至少包括三种组分，即 酶、 酶和

酶，前两种酶使纤维素分解成 ，第三种酶将纤维二糖分解成 。

4．纤维素分解菌筛选时，常用 染色法；其原理是 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 分解后， 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。

5．选择培养的目的是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。

6．选择培养的方法：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 。

7．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。

8．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 进行定量测定。

【我要提问】

【精讲点拨】

1.

某化工厂的污水池中，含有一种有害的、难于降解的有机化合物A，研究人员用化合物A、磷酸盐、镁盐以及微量元素配制的培养基，成功地筛选到能高效降解化合物A的细菌(目的菌)。实验的主要步骤如下图所示。请分析回答问题。

(1)

培养基中加入化合物A的目的是筛选__目的菌__，这种培养基属于__选择__培养基。

(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自培养基中的__化合物A _________，实验需要振荡培养，由此推测“目的菌”的代谢类型是__异养需氧型___________。

(3)培养若干天后，应选择培养瓶中化合物A含量____减少_______的培养液，接入新的培养液连续培养，使“目的菌”的数量______增加_____。

(4)转为固体培养基培养时，常采用_划线

的方法接种，获得单菌落后继续筛选。

(5)若研究“目的菌”的生长规律，将单个菌落进行液体培养，可采用__定期取样_______的方法进行计数，以时间为横坐标，以__细菌数目的对数__为纵坐标，绘制生长曲线。

(6)实验结束后，使用过的培养基应该进行_灭菌_处理后，才能倒掉。

2. 利用纤维素解决能源问题的关键，是高性能纤维素酶的获取。请完善实验方案，并回答相关问题。

实验目的：比较三种微生物所产生的纤维素酶的活性。

实验原理：纤维素酶催化纤维素分解为葡萄糖，用葡萄糖的产生速率表示酶活性大小；用呈色反应表示葡萄糖的生成量。

实验材料：三种微生物(A～C)培养物的纤维素酶提取液，提取液中酶蛋白浓度相同。

实验步骤：

(1)取四支试管，分别编号。

(2)在下表各列的一个适当位置，填写相应试剂的体积量，并按表内要求完成相关操作。

(3)将上述四支试管放入37℃的水浴，保温1小时。

(4)在上述四支试管中分别加入____班氏_____试剂，摇匀后，进行__加热(加热至沸腾)____处理。

(5)观察比较实验组的三支试管与对照组试管的颜色及其深浅。

实验结果：

分析讨论：

(1)该实验中的对照组是____4_____号试管。

(2)实验组试管均呈现的颜色是_红黄色_________，但深浅不同。

(3)上述结果表明：不同来源的纤维素酶，虽然酶蛋白浓度相同，但活性不同。若不考虑酶的最适pH和最适温度的差异，其可能原因是__不同酶的氨基酸序列不同(不同酶的空间结构不同)_______________。

(4)你认为上述三种微生物中，最具有应用开发价值的是__微生物B_______________。

(5)从解决能源问题的角度，开发这种纤维素酶的意义在于__葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纤维素代替化石燃料(答案合理即可)___________________。

【巩固练习】

1．纤维素酶可以将下列哪种物质分解 ( ) A．牛肉片 B．鱼片 C．滤纸条 D．塑料条

2．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

3．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

4．关于灭菌和消毒的不正确的理解是 （ ）

A．消毒和灭菌实质上是相同的 B．接种环用烧灼的方法灭菌

C．灭菌是指杀死环境中的一切微生物的细胞、芽孢和孢子

D．常用灭菌方法有加热法、过滤法、红外线法、化学药品法

5．将接种后的培养基和一个未接种的培养基都放入37℃恒温箱的目的是 （ ）

A.对比观察培养基有没有被微生物利用 B.对比分析培养基上是否生有杂菌

C.没必要放入未接种的培养基 D.为了下次接种时再使用 6．在培养基的配制过程中，具有如下步骤，其正确顺序为 （ ）

①溶化 ②调pH ③加棉塞 ④包扎 ⑤培养基的分装 ⑥称量

A．①②⑥⑤③④ B．⑥①②⑤③④

C．⑥①②⑤④③

D．①②⑤④⑥③

7．鉴别纤维素分解菌的培养基中碳源为 （ ）

A．CMC-Na B．木聚糖 C．纤维素 D．裂解酶

8．刚果红染色时，加入刚果红应在 （ ）

（1）制备培养基时

（2）

梯度稀释时

（3）倒平板时（4）涂布时

（5）

长出菌落时

A、（1）（3） B、（2）（5） C、（3）（5） D、（4）（5）

9．为以纤维素为唯一碳源筛选出真菌和细菌，试分析此类微生物在生态系统中的作用与下列哪种生物类似？ （ ）

A．

硝化细菌 B、

蓝藻 C、蚯蚓 D、兔子

10．有关平板划线操作正确的是 （ ）

A．使用已灭菌的接种环、培养皿，操作过程中不再灭菌

B．打开含菌种的试管需要通过火焰灭菌，取出菌种后需要马上塞上棉塞

C．将沾有菌种的接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线即可

D．最后将平板倒置，放入恒温箱中培养

11．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

NaN03

Na2HP04·7H 20 KH2P04

5 g 1 g 1.2 g 0.9 g MgS04·7H 20 KCl 酵母膏

水解酪素

0.5 g 0.5 g 0.5 g 0.5 g 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000 mL。

(1)上述配方是液体培养基还是固体培养基?为什么? (2)这个培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有，又是如何选择的?

(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。