课题3　分解纤维素的微生物的分离名师教学设计1

专题2 微生物的培养与应用

课题3 分解纤维素的微生物的分离

【学习目标】掌握纤维素酶的种类及作用，掌握从土壤中分离出分解纤维素的微生物的方法，了解分解纤维素的微生物的应用价值。

【学习重点】从土壤中分离分解纤维素的微生物。

【学习难点】从土壤中分离分解纤维素的微生物。

【预习案】

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。

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

酶，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

。

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和葡萄糖发生这种反应，当纤维素被

分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的

，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。

三．试验设计

分解纤维素的微生物的分离流程

、

、

、

、

1．土壤取样：采集土样时，应选择富含 的环境。

2．选择培养：

〖思考1〗纤维素分解菌选择培养基属于 培养基，原因是什么？。

〖思考2〗培养基选择作用机制是什么？

〖思考3〗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？

(1) 培养目的：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。

(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 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10～10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。

（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。

〖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？

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3．刚果红染色法：常用的刚果红染色法有两种即

、

。

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

是 、 。

染色法

优点

缺点

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：

方法一

〖思考5〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

方法二

四．结果分析与评价四．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。

五．预习自测

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

【探究案】

1．纤维素是一种由

首尾相连而成的高分子化合物，植物每年产生的纤维素能被土壤中的某些微生物分解利用，是因为它们能产生

。对这些微生物的研究与利用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产

，用

处理服装面料等。

2．土壤取样的环境是怎样的？作出这种选择的理由是什么？

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？

4．为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？

5．怎样确定培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落？

【训练案】

1．下列材料中纤维素含量最高的是 ( ) A．杨树 B．小麦 C．玉米 D．棉花

2．纤维素酶能够分解 ( ) A．纤维素的微生物 B．淀粉的微生物 C．纤维素 D．淀粉

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．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

5．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

6．下列哪种生物能产生纤维素酶 ( ) A．纤维素分解菌 B．牛 C．羊 D．兔

7．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．摇床上

8．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

9．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

10．两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

11．在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点？（ ）

A．生物结构与功能相适应的观点 B．生物结构与功能整体性观点

C．生物与环境相适应的观点 D．生物发展进化的观点

12．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菌悬液涂布平板 ⑤挑选出单个菌落

A．①②③④⑤ B．①③②④⑤ C．①②④③⑤ D．①④②③⑤

13．利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是（

）

A．刚果红能与纤维素形成红色复合物

B．刚果红能与纤维二糖形成红色复合物

C．刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物 D．若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出了纤维素分解菌

14．下表为纤维素分解菌的鉴别培养基配方，请设计试验测定培养基用于鉴定纤维素分解菌的最适pH CMC-Na 酵母膏

KH2PO4

琼脂

土豆汁

蒸馏水

5-10g 实验步骤：

1g 0.25g 15g 100mL 1000mL （1）

（2）

（3）

（4）

（5）放在适宜条件下培养，观察并记录结果。

（6）仅凭一次实验能否准确测出培养基的最适pH？为什么？

15．某小组同学为了调查湖水中细菌的污染情况而进行了实验。实验包括制备培养基、灭菌、接种及培养、菌落观察计数。请回答与此实验相关的问题。

（1）培养基中含有的蛋白胨、淀粉分别为细菌培养提供了

和

。除此之外，培养基还必和

。

（2）对培养基进行灭菌，应该采用的方法是

。

（3）为了尽快观察到细菌培养的实验结果，应将接种了湖水样品的平板置于______中培养，培养的温度设定在37℃。要使该实验所得结果可靠，还应该同时在另一平板上接种

作为对照进行实验。

（4）培养20小时后，观察到平板上有形态和颜色不同的菌落，这说明湖水样品中有_____种细菌。一般说来，菌落总数越多，湖水遭受细菌污染的程度越_______。

（5）如果提高培养基中NaCl的浓度，可以用于筛选耐_______细菌，这种培养基被称为

。

须含有的基本成分是

【本节个人易错易混点记录】