分解纖維素的微生物的分離 學(xué)案

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1、2.3《分解纖維素的微生物的分離》導(dǎo)學(xué)案 班級(jí)：高二（ ）班 姓名： 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1.簡(jiǎn)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(lǐng)。 3.從土壤中分離出分解纖維素的微生物,討論其應(yīng)用價(jià)值。 【自主預(yù)習(xí)】 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(xì)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(jìn)行顏色反應(yīng)。 ②方法二：在_______時(shí)就加入剛果紅。 (2)原理： 纖維素+剛果紅→_____復(fù)合物 　↓_____________ 纖維二糖和葡萄糖，不能和剛果紅形成紅色復(fù)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(shí)驗(yàn)步驟、主要目的及注意事項(xiàng)： 實(shí)驗(yàn)步驟 主要目的 注意事項(xiàng) 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(jìn)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(jìn)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(jìn)一步鑒定： (1)鑒定原理：為確定透明圈內(nèi)的菌落是纖維素分解菌，需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)_________的實(shí)驗(yàn)。 (2)發(fā)酵方法：有_____發(fā)酵和_____發(fā)酵兩種。 (3)纖維素酶的測(cè)定方法：一般是對(duì)纖維素

4、酶分解_____等纖維素后所產(chǎn)生的_______進(jìn)行定量的測(cè)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明纖維素酶能分解纖維素？ 提示：設(shè)計(jì)_____實(shí)驗(yàn)。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(guān)系，只有在_________含量豐富的環(huán)境中纖維素分解菌的含量才會(huì)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(shè)置________環(huán)境，使纖維素分解菌相對(duì)集中。一般應(yīng)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?yàn)榕?/p>

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(gè)選擇培養(yǎng)基對(duì)微生物是否具有選擇作用？你能否設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)證明你的觀點(diǎn)？ 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(duì)照實(shí)驗(yàn)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(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的

7、微生物得到迅速________，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)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(jié)】 　纖維素分解菌的富集培養(yǎng) (1)培養(yǎng)基特點(diǎn)：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(jié)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(jìn)一步篩選：需根據(jù)微生物的菌落特點(diǎn)繼續(xù)進(jìn)行鑒別培養(yǎng)以篩選到纖維素分解菌。 (4)選擇培養(yǎng)的實(shí)質(zhì)：纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)實(shí)質(zhì)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(shí)需在培養(yǎng)基中添加的物質(zhì)是_____________。 6.鑒別方法——?jiǎng)偣t染色法： 結(jié)合教材[資料三]中兩種剛果紅染色法，從顯色結(jié)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(duì)分離的纖維素分解菌作進(jìn)一步的鑒定的原因是：產(chǎn)生透明圈的菌落可能是能產(chǎn)生____________的微生物，也可能是能降解_______的菌種，所

9、以需要進(jìn)一步鑒定。 (2)簡(jiǎn)要概述篩選纖維素分解菌時(shí)透明圈是如何形成的。 提示：纖維素分解菌分解纖維素產(chǎn)生的纖維二糖和葡萄糖，______(能、不能)與剛果紅形成紅色復(fù)合物，而出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的______________。 【探究總結(jié)】 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(zhì)(如青霉素) 加入某種指示劑或化學(xué)藥品 目的 抑制其他微生物生長(zhǎng),促進(jìn)目的微生物的生長(zhǎng) 與微生物的代謝產(chǎn)物或培養(yǎng)基中的成分發(fā)生特定反應(yīng) 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(xì)

10、菌生長(zhǎng);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(lán)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(xiàng)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(shí)加入剛果紅 優(yōu)點(diǎn) 顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用 操作簡(jiǎn)便，不存在菌落混雜 缺點(diǎn) 操作煩瑣，剛果紅會(huì)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?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)過程中會(huì)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(jié)合形成紅色復(fù)合物。　( ) 3.用剛果紅染色法篩選纖維素分解菌時(shí)，剛果紅可以在倒平板時(shí)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(xì)菌?！? ) 5.纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng)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(xiàng)選擇題 1.(2016天水高二檢測(cè))在分解纖維素的微生物的分離實(shí)驗(yàn)中，為了判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了對(duì)分解纖維素細(xì)菌的選擇作用，需要設(shè)置的對(duì)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(cè))在對(duì)纖維素分解菌進(jìn)行選擇培養(yǎng)時(shí)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(zhǎng) C.用液體培養(yǎng)基可以充分利用培養(yǎng)基中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) 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(cè))分離纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)過程中操作有誤的是(　　) A.經(jīng)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(jīng)稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅染色 D.對(duì)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(cè))下列關(guān)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(jìn)行顏色反應(yīng)，不需用氯化鈉溶液洗去浮色 B.倒平板時(shí)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(shí)就加入剛果紅，長(zhǎng)期培養(yǎng)有可能被其他微生物分解形成透明圈 5.(2016運(yùn)城高二檢測(cè))下列關(guān)于纖維素分解菌分離實(shí)驗(yàn)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(dāng)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(huì)出現(xiàn)透明圈 C.該實(shí)驗(yàn)用的培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基 D.在用剛果紅染色時(shí)只能先培養(yǎng)微生物再加入剛果紅，不能在倒平板時(shí)加入 6.通過分離分解纖維素的微生物實(shí)驗(yàn)，對(duì)分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選，這只是分離提純的第一步，還需要進(jìn)行(　　) A.發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn)　　　 B.提取纖維二糖的實(shí)驗(yàn) C.濃縮纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn) D.提取葡萄糖的實(shí)驗(yàn) 第 - 4 - 頁 共 4 頁