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1、2.3《分解纖維素的微生物的分離》導學案
班級:高二( )班 姓名:
【學習目標】
1.簡述纖維素酶的組成及作用。
2.知道剛果紅染色法的原理,了解兩種剛果紅染色法的操作要領。
3.從土壤中分離出分解纖維素的微生物,討論其應用價值。
【自主預習】
一、纖維素酶及纖維素分解菌的篩選
1.纖維素與纖維素酶:
(1)纖維素:
①基本組成單位:_______。
②分布:主要分布在植物___________等器官的細胞壁。
(2)纖維素酶。
①組成:是一種_____酶,至少包括三種酶,即_______、CX酶、___________。
②作用:
2、
2.纖維素分解菌的篩選:
(1)方法:_____________。
①方法一:先培養(yǎng)_______,再加入_______進行顏色反應。
②方法二:在_______時就加入剛果紅。
(2)原理:
纖維素+剛果紅→_____復合物
↓_____________
纖維二糖和葡萄糖,不能和剛果紅形成紅色復合物
↓
以_____________為中心的透明圈
二、嘗試從土壤中分離出分解纖維素的微生物
1.實驗步驟、主要目的及注意事項:
實驗步驟
主要目的
注意事項
土壤取樣
獲得含纖維素分解菌的土壤
從富含_______的環(huán)境中取樣
選擇培養(yǎng)
使______
3、_______大量增殖
利用富含纖維素的液體選擇培養(yǎng)基進行培養(yǎng)
梯度稀釋
與__________
使纖維素分解菌分散開,以便能夠得到___________
稀釋倍數(shù)足夠大(依次稀釋104~106倍)
鑒別培養(yǎng)
使纖維素分解菌的菌落周圍出現(xiàn)透明圈
利用_____________進行染色
挑選菌落
獲得纖維素分解菌
選擇_________的菌落挑取
2.菌種的進一步鑒定:
(1)鑒定原理:為確定透明圈內的菌落是纖維素分解菌,需要進行發(fā)酵產_________的實驗。
(2)發(fā)酵方法:有_____發(fā)酵和_____發(fā)酵兩種。
(3)纖維素酶的測定方法:一般是對纖維素
4、酶分解_____等纖維素后所產生的_______進行定量的測定。
主題1 纖維素酶和纖維素分解菌的篩選
【合作探究】
1.纖維素酶:
(1)纖維素酶是如何將纖維素分解的?
提示:纖維素酶中的C1酶、CX酶使纖維素分解為_________,葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成_________。
(2)如何設計實驗證明纖維素酶能分解纖維素?
提示:設計_____實驗。取兩支試管,分別加入等量的濾紙條和_________,在一支試管中加入_________,另一支試管中加入等量蒸餾水,可觀察到加入_________的試管中濾紙條被水解,而加入蒸餾水的試管中濾紙條_________。
2.纖維
5、素分解菌的獲得:
(1)在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌的原因是:由于生物與環(huán)境的相互依存關系,只有在_________含量豐富的環(huán)境中纖維素分解菌的含量才會高于其他普通環(huán)境,從而提高獲得目的微生物的幾率。
(2)可將濾紙埋在土壤中30天,然后在上面提取目的菌,將濾紙埋在土壤中的作用是:人工設置________環(huán)境,使纖維素分解菌相對集中。一般應將紙埋于深約10 cm左右腐殖土壤中。
3.篩選纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基:
分析教材P29“纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基配方”,回答下列問題:
(1)此配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基?為什么選擇此類培養(yǎng)基?
提示:______培養(yǎng)基,因為配
6、方中無________。液體培養(yǎng)基與微生物的接觸更密切,微生物更容易從培養(yǎng)基中獲得________,因此可以快速增加微生物的濃度。
(2)這個選擇培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用?你能否設計對照實驗證明你的觀點?
提示:___選擇作用。本配方中富含纖維素,更適合能夠分解________的微生物大量繁殖。對照實驗可以用________________培養(yǎng)基培養(yǎng)微生物。若選擇培養(yǎng)基上微生物數(shù)量明顯______________________培養(yǎng)基上微生物的數(shù)量,則說明培養(yǎng)基起到了選擇作用。
4.為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物?
答:在選擇培養(yǎng)的條件下,可以使那些能夠適應這種營養(yǎng)條件的
7、微生物得到迅速________,而那些不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被__________,因此可以起到“濃縮”的作用。
【探究總結】
纖維素分解菌的富集培養(yǎng)
(1)培養(yǎng)基特點:纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)用的是富含纖維素的培養(yǎng)基,而不是以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基。
(2)培養(yǎng)結果:由于培養(yǎng)基中加入了酵母膏和水解酪素等,因此培養(yǎng)基上除得到大量的纖維素分解菌外,也有其他微生物的存在。
(3)進一步篩選:需根據微生物的菌落特點繼續(xù)進行鑒別培養(yǎng)以篩選到纖維素分解菌。
(4)選擇培養(yǎng)的實質:纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)實質是富集培養(yǎng),以便得到大量的目的微生物。
主題2 從土壤中分離分解纖維素的微
8、生物
【合作探究】
5.鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基:
(1)鑒別纖維素分解菌時需在培養(yǎng)基中添加的物質是_____________。
6.鑒別方法——剛果紅染色法:
結合教材[資料三]中兩種剛果紅染色法,從顯色結果上看,更容易區(qū)分纖維素分解菌和其他雜菌的染色法是_______,原因是_______________________________________________________
__________
7.透明圈的形成:
(1)對分離的纖維素分解菌作進一步的鑒定的原因是:產生透明圈的菌落可能是能產生____________的微生物,也可能是能降解_______的菌種,所
9、以需要進一步鑒定。
(2)簡要概述篩選纖維素分解菌時透明圈是如何形成的。
提示:纖維素分解菌分解纖維素產生的纖維二糖和葡萄糖,______(能、不能)與剛果紅形成紅色復合物,而出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的______________。
【探究總結】
選擇培養(yǎng)基
鑒別培養(yǎng)基
特殊
成分
控制某一條件(如唯一氮源)或加入某種物質(如青霉素)
加入某種指示劑或化學藥品
目的
抑制其他微生物生長,促進目的微生物的生長
與微生物的代謝產物或培養(yǎng)基中的成分發(fā)生特定反應
用途
培養(yǎng)、分離出特定微生物
鑒別不同的微生物
舉例
培養(yǎng)酵母菌和霉菌,可在培養(yǎng)基中加入青霉素,抑制細
10、菌生長;用以尿素作唯一氮源的培養(yǎng)基來培養(yǎng)尿素分解菌
可用伊紅—美藍培養(yǎng)基鑒定飲用水或乳制品中是否有大腸桿菌(若有,菌落呈深紫色,并帶有金屬光澤)
兩種剛果紅染色法的比較
比較
項目
方法一
方法二
先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅
在倒平板時加入剛果紅
優(yōu)點
顯示出的顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用
操作簡便,不存在菌落混雜
缺點
操作煩瑣,剛果紅會使菌落之間發(fā)生混雜
有些微生物具有降解色素的能力,它們在長時間培養(yǎng)過程中會降解剛果紅,而形成明顯的透明圈,與纖維素分解菌相混
判斷題
1.纖維素酶的每一種成分都能將纖維素分解成葡萄糖?!? )
2.纖維
11、素和纖維二糖都能和剛果紅結合形成紅色復合物?!? )
3.用剛果紅染色法篩選纖維素分解菌時,剛果紅可以在倒平板時加入培養(yǎng)基中,也可以培養(yǎng)微生物后倒入培養(yǎng)平板中?!? )
4.選擇培養(yǎng)的目的只是篩選出能夠分解纖維素的細菌。 ( )
5.纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上生長的微生物只有分解纖維素的微生物?!? )
6.在富含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅染色劑,若出現(xiàn)周圍存在透明圈的菌落,則說明篩選到了分解纖維素的微生物?!? )
單項選擇題
1.(2016天水高二檢測)在分解纖維素的微生物的分離實驗中,為了判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了對分解纖維素細菌的選擇作用,需要設置的對照是
12、( )
A.未接種的只有纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基
B.未接種的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基
C.接種了的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基
D.接種了的只有纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基
2.(2016臨沂高二檢測)在對纖維素分解菌進行選擇培養(yǎng)時用液體培養(yǎng)基的目的是( )
A.用液體培養(yǎng)基可獲得大量菌體
B.纖維素分解菌適宜在液體培養(yǎng)基上生長
C.用液體培養(yǎng)基可以充分利用培養(yǎng)基中的營養(yǎng)物質
D.用液體培養(yǎng)基可獲得高純度的纖維素分解菌
3.(2016合肥高二檢測)分離纖維素分解菌的實驗過程中操作有誤的是( )
A.經選擇培養(yǎng)后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上
B.富集培養(yǎng)這一步可省略,但培養(yǎng)
13、纖維素分解菌少
C.經稀釋培養(yǎng)后,用剛果紅染色
D.對照組可用同樣量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上
4.(2016武漢高二檢測)下列關于剛果紅染色法的說法中,正確的是( )
A.先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進行顏色反應,不需用氯化鈉溶液洗去浮色
B.倒平板時就加入剛果紅,可在培養(yǎng)皿中先加入1 mL CR溶液后加入100 mL培養(yǎng)基
C.纖維素分解菌菌落周圍出現(xiàn)剛果紅
D.倒平板時就加入剛果紅,長期培養(yǎng)有可能被其他微生物分解形成透明圈
5.(2016運城高二檢測)下列關于纖維素分解菌分離實驗的說法,不正確的是
( )
A.通常采用剛果紅染色法篩選纖維素分解菌
B.當纖維素被纖維素分解菌釋放的纖維素酶分解后,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)透明圈
C.該實驗用的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基
D.在用剛果紅染色時只能先培養(yǎng)微生物再加入剛果紅,不能在倒平板時加入
6.通過分離分解纖維素的微生物實驗,對分解纖維素的微生物進行了初步的篩選,這只是分離提純的第一步,還需要進行( )
A.發(fā)酵產纖維素酶的實驗 B.提取纖維二糖的實驗
C.濃縮纖維素分解菌的實驗 D.提取葡萄糖的實驗
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