课题3　分解纤维素的微生物的分离教学设计(第二课时)

专题二

课题3——《分解纤维素的微生物的分离》导学案

班级： 姓名： 学习目标

简述纤维素酶的种类及作用；掌握从土壤中分离出纤维素的微生物的方法。

从土壤中分离分解纤维素的微生物

学习重点和难点

【自主学习】

一、纤维素与纤维素酶

【活动１】阅读教材P27“课题背景”和“纤维素与纤维素酶”，讨论并回答下列问题：

1．纤维素是一种由 相连而成的 多糖类化合物。

纤维素的化学组成： 三种元素，是一种 糖。

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。

2．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 。

请完成下列过程：

3．实验分析：P27的小实验是如何设置对照的：

4．

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

【活动２】阅读教材P28“纤维素分解菌的筛选”，讨论并回答下列问题：

1．筛选方法： 染色法。该方法可以通过 反应直接筛选。

2．筛选原理：刚果红是一种染料，它可以与______________形成___________，但并不和水解后的 ____________ 发生这种反应，当纤维素被 分解后，红色复合物无法形成，培养基中出现以 为中心的 ，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。

三、实验设计

【活动３】阅读教材P28“实验设计”部分，完成实验方案流程图，讨论并回答下列问题：

1、从土壤中分离分解纤维素的微生物的实验流程可分为_____________、（____________）、

_____________、_____________________和_______________________________。

2．实验流程中“选择培养”

属于 （液体、固体）培养基，该培养的目的是：

。

3．本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有何不同？

。

【活动４】阅读教材P28“资料一土壤取样”，讨论并回答下列问题：

1．纤维素分解菌大多分布在 的环境中。

2．为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？

。

3．将滤纸埋在土壤中的作用： 。

滤纸一般应该埋进深约 的腐殖土壤中。

【活动５】阅读教材P29“资料二选择培养基”和栏旁培养基配方，讨论并回答下列问题：

1．纤维素分解菌选择培养基属于 （液体、固体）培养基。

纤维素分解菌鉴别培养基属于 （液体、固体）培养基。

2．纤维素分解菌选择培养基的选择作用机制是： 。

3．若设置对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是： 。

【活动６】阅读教材P29

“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

方法二

优点

颜色反应基本上是

纤维素分解菌的作用

操作简便

不存在菌落混杂问题

缺点

操作繁琐

刚果红会使菌落之间发生混杂

产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，

有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。

为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

。

四、操作提示、结果分析与评价、课题延伸

【活动７】阅读教材P30“课题延伸”，回答：

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：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。

五、课堂总结、点评

纤维素分解微生物的分离

纤维素酶

筛选原理

实验设计

种类、作用、最适pH、催化活力

刚果红染色

土壤取样

选择培养

涂布培养

纯化培养

前置染色法

后置染色法

富含纤维素土壤

增大分解菌含量

染色鉴别

分离出分解菌

班级： 姓名： 【巩固练习】

1．从土壤中分离获得某种微生物的步骤是 ( ) ①土壤取样

②梯度稀释

③选择培养

④涂布培养

⑤筛选菌株

A．①②③④⑤

B．①③②④⑤

C．①②④③⑤

D．①④②③⑤

2．纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在于有 ( ) A．NaNO3

B．KCl

C．酵母膏

D．纤维素粉

3．分离土壤中纤维素分解菌所用到的方法是 ( )①稀释倒平板法

②涂布平板法

③单细胞挑取法

④选择培养基分离

A．①②

B．②③④

C．②③

D．①③④

4．分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是 (

) A．经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

B．富集培养这一步可省略，但培养纤维素分解菌少

C．经稀释培养后，用刚果红染色

D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上

5．纤维素、纤维素酶和控制纤维素酶合成的物质，它们的基本组成单位依次 ( ) A．葡萄糖、葡萄糖和氨基酸

B．葡萄糖、氨基酸和核苷酸

C．氨基酸、氨基酸和核苷酸

D．淀粉、蛋白质和核酸

6．下列有关分解纤维素微生物的分离的叙述，不正确的是 (

) A．纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵

B．纤维素酶是一种复合酶

C．对分解纤维素的微生物进行了初步筛选后，无需再进行其他实验

D．纤维素酶的测定方法，一般是对所产生的葡萄糖进行定量的测定

7．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 8．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

9.下列不属于纤维素酶组分的是 （ ）

A.C1酶 B．Cx酶 C．葡萄糖苷酶 D．半乳糖苷酶

10．刚果红能与下列哪种物质形成红色复合物 （ ）

A．葡萄糖 B．纤维二糖 C．麦芽糖 D．纤维素

11．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

12．两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

13．下面是弗来明对青霉素的早期研究过程：

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。

结论：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

14．植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题: （1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将 分解成 。

（2）在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）时，CR可与纤维素形成 色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的 。 （3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基（成分见下表）：

培养基甲

培养基乙

酵母膏

+ + 无机盐

+ + 淀粉

+ + 纤维素粉

琼脂

+ - - + CR溶液

+ + 水

+ + 注：“+”表示有，“－”表示无。

据表判断，培养基甲 （填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是 ；培养基乙 （填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是 。

15．请分析下面的培养基配方，回答下面的问题： (1)上述配方是 培养基还是固体培养基，原因是 。

(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。

16.请你设计实验来证明纤维素酶的作用。实验步骤：

(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： 。

答案：BDBAB CCADD CAD 14.（1）纤维二糖 葡萄糖 （2）红色 透明圈 （3）不能 液体培养基不能分离单菌落 不能 乙培养基中没有纤维素，不会形成CR-纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌

15．(1)是液体培养基，原因是配方中无琼脂。

(2)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细菌可以大量繁殖，不能利用纤维素的微生物则难以生存。 (3) 牛肉膏蛋白胨

对照。

16．(1) 滤纸条 (2) 醋酸—醋酸钠 (3) 纤维素酶 (4) 纤维素酶有分解纤维素的作用

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