课题3　分解纤维素的微生物的分离课堂实录【2】

课题3 分解纤维素的微生物的分离

一、课题目标

1.简述纤维素酶的种类及作用 2．从土壤中分离出分解纤维素的微生物 3．讨论分解纤维素的微生物的应用价值。

二、课题重难点

课题重点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

课题难点：从土壤中分离分解纤维素的微生物

三、材料分析

实验材料：土壤，土豆

实验药品：纤维素粉，NaNO3, Na2HPO4.7H2O, KH2PO4, MgSO4.7H2O,KCl,酵母膏，水解酪素，CMC-Na，琼脂，刚果红，NaCl,蒸馏水 , 70%酒精棉球

实验器具：锥形瓶、试管、涂布器、培养皿（套装）、酒精灯、天平、量筒、烧杯、棉塞、高压蒸汽灭菌锅、移液器、牛皮纸、橡皮筋、超净台，玻璃棒，封口膜，标签，接种环，榨汁机，电磁炉

四、课时安排

第1课时：基本分析、实验设计

第2课时：培养基配制和灭菌、培养皿等器具灭菌、选择培养

第3课时：梯度稀释、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

第4课时：培养观察、挑选产生透明圈的菌落、展示成果、分析原因和课题延伸

五、方法步骤

1、制备培养基：

纤维素分解菌的选择培养基

鉴别纤维素分解菌的培养基

2、土壤取样：

从富含纤维素、潮湿的土壤中取样。去表层土，在距地表约3～5cm的土壤层取样，将样品装入事先准备好的灭菌的信封中。

3、选择培养：

将1 g土样加入盛有30 mL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1-2d，直至培养液变混浊。吸取一定的培养液（如5ml），转移至另一瓶新鲜的选择培养基中，以同样的方法培养到培养液变混浊。（教材P29）

4、倒平板、涂布：

①

取0.1ml培养液

②涂布器末端先浸在体积分数为70﹪的酒精中，取出时要让多余的酒精在烧杯中滴尽，再在火焰上引燃，拿开让酒精燃尽后冷却8—10s才使用，操作中注意不要将过热的涂布器放在盛放酒精的烧杯中，以免引燃其中的酒精。 ③稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上，每个培养皿要做好编号，培养基的种类、培养日期以及稀释度等。

5、培养：

培养条件：28 ℃培养2～3d

6、刚果红染色

：

方法一：在长出菌落的培养基上，覆盖质量浓度为1mg/ml的CR溶液，在10-15min后，倒去CR溶液，加入物质的量浓度为1mol/L的NaCl溶液，15min后倒掉NaCl溶液，此时，产生纤维素酶的菌落周围将会出现透明圈。

优点：显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。

缺点：操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂。

方法二：配制质量浓度为10mg/ml的CR溶液，灭菌后，按照每200ml培养基加入1ml的比例加入CR溶液，混匀后到平板。等培养基上长出菌落后，产生纤维素酶的菌落周围将会出现明显的透明圈。

优点：操作简便，不存在菌落混杂问题。

缺点：（1）由于纤维素粉，琼脂，土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应，产生模糊透明圈。（2）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，而形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。

7、实验结束后，各种器材及培养基都应进行严格灭菌，以防杂菌污染环境或对人员造成伤害。

六、课题延伸

为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验。

附：专题2在近3年高考全国新课标卷的真题

1.2015年全国新课标卷一.39题（15分）

已知微生物A可以产生油脂，微生物B可以产生脂肪酶。脂肪酶和油脂可用于生物柴油的生产。回答有关问题：

（1）显微观察时，微生物A菌体中的油脂通常可用于 染色。微生物A产生的油脂不易挥发，可选用 （填“萃取法”或“水蒸气蒸馏法”）从菌体中提取。

（2）为了从自然界中获得能产生脂肪酶的微生物B的单菌落，可从含有油料作物种子腐烂物的土壤中取样，并应选用以 为碳源的固体培养基进行培养。

（3）若要测定培养液中微生物B的菌体数，可在显微镜下用 直接计数；若要测定其活菌数量，可选用 法进行计数。

（4）为了确定微生物B产生的脂肪酶的最适温度，某同学测得相同时间内，在35℃、40℃、45℃温度下降解10g油脂所需酶量依次为4mg、1mg、6mg，则上述三个温度中，

℃条件下该酶活力最小。为了进一步确定该酶的最适温度，应围绕

℃设计后续实验。

2.2014年全国新课标卷一.39题（15分）

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种组分组成的复合物，其中的葡萄糖糖苷酶可将

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）

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

.

3.2014年全国新课标卷 .39题（15分）

为了调查某河流的水质状况，某研究小组测定了该河流水样中的细菌含量，并进行了细菌的分离等工作。回答下列问题：

（1）该小组采用稀释涂布平板法检测水样中的细菌含量。在涂布接种前，随机取若干灭菌后的空平板先行培养了一段时间，这样做的目的是

；然后，将1mL水样稀释100倍，在3个平板上用涂布法分别接入0.1mL稀释液；经适当培养后，3个平板上的菌落数分别为39、38和37。据此可得出每升水样中的活菌数为

。

（2）该小组采用平板划线法分离水样中的细菌。操作时，接种环通过

灭菌，在第二次及以后划线时，总是从上一次的末端开始划线。这样做的目的是

。

（3）示意图A和B中，

表示的是用稀释涂布平板法接种培养后得到的结果。

（4）该小组将得到的菌株接种到液体培养基中并混匀，一部分进行静置培养，另一部分进行振荡培养。结果发现：振荡培养的细菌比静置培养的细菌生长速度快。分析其原因是：振荡培养能提高培养液的

的含量，同时可以使菌体与培养液充分接触，提高

的利用率。

4.2013年全国新课标卷二.39题（15分）

临床试用抗生素前，有时需要做细菌耐药实验。实验时，首先要从病人身上获取少量样本，然后按照一定的实验步骤操作，以确定某致病菌对不同抗生素的敏感性。回答下列问题：

(1)为了从样本中获取致病菌菌落，可用_______法或_________法将样本借种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。

(2)取该单菌落适当稀释，用______法接种于固体培养基表面，在37℃培养箱中培养24h，使其均匀生长，布满平板。

(3)为了检测该致病菌对于抗生素的敏感性，将分别含有A，B，C，D四种抗生素的滤纸片均匀置于该平板上的不同位置，培养一段时间后，含A的滤纸片周围出现透明圈，说明该致病菌对抗生素A_______；含B的滤纸片周围没有出现透明圈，说明该致病菌对抗生素B_____；含C的滤纸片周围的透明圈比含A的小，说明________；含D的滤纸片周围的透明圈也比含A的小，且透明圈中出现了一个菌落，在排除杂菌污染的情况下，此菌落很可能是抗生素D的________。

(4)根据上述实验结果，为达到抗菌目的，最好应选择抗生素_______。