分解纖維素的微生物的分離 學(xué)案

2.3分解纖維素的微生物的分離導(dǎo)學(xué)案 班級：高二（ ）班 姓名： 【學(xué)習(xí)目標(biāo)】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(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： 基本組成單位：_。分布：主要分布在植物_等器官的細(xì)胞壁。(2)纖維素酶。組成：是一種_酶，至少包括三種酶，即_、CX酶、_。作用： 2.纖維素分解菌的篩選：(1)方法：_。方法一：先培養(yǎng)_，再加入_進(jìn)行顏色反應(yīng)。方法二：在_時就加入剛果紅。(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_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104106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)纖維素酶的測定方法：一般是對纖維素酶分解_等纖維素后所產(chǎn)生的_進(jìn)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(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)榕浞街袩o_。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(shè)計(jì)對照實(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)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速_，而那些不適應(yīng)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?！咎骄靠偨Y(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(zhì)是_。6.鑒別方法剛果紅染色法：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，所以需要進(jìn)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(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,促進(jìn)目的微生物的生長與微生物的代謝產(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)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(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便，不存在菌落混雜缺點(diǎn)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，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(xì)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(xiàng)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(shí)驗(yàn)中，為了判斷選擇培養(yǎng)基是否起到了對分解纖維素細(xì)菌的選擇作用，需要設(shè)置的對照是()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(jìn)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(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)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)纖維素分解菌少C.經(jīng)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(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(yùn)城高二檢測)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(shí)驗(yàn)，對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