分解纤维素的微生物的分离-学案.doc

§2.3《分解纤维素的微生物的分离》导学案
班级：高二（ ）班 姓名：
【学习目标】
1.简述纤维素酶的组成及作用。
2.知道刚果红染色法的原理,了解两种刚果红染色法的操作要领。
3.从土壤中分离出分解纤维素的微生物,讨论其应用价值。
【自主预习】
一、纤维素酶及纤维素分解菌的筛选
1.纤维素与纤维素酶：
(1)纤维素：
①基本组成单位：_______。
②分布：主要分布在植物___________等器官的细胞壁。
(2)纤维素酶。
①组成：是一种_____酶，至少包括三种酶，即_______、CX酶、___________。
②作用：

2.纤维素分解菌的筛选：
(1)方法：_____________。
①方法一：先培养_______，再加入_______进行颜色反应。
②方法二：在_______时就加入刚果红。
(2)原理：
纤维素+刚果红→_____复合物
　↓_____________
纤维二糖和葡萄糖，不能和刚果红形成红色复合物
　↓
以_____________为中心的透明圈
二、尝试从土壤中分离出分解纤维素的微生物
1.实验步骤、主要目的及注意事项：
实验步骤
主要目的
注意事项
土壤取样
获得含纤维素分解菌的土壤
从富含_______的环境中取样
选择培养
使_____________大量增殖
利用富含纤维素的液体选择培养基进行培养
梯度稀释
与__________
使纤维素分解菌分散开，以便能够得到___________
稀释倍数足够大(依次稀释104～106倍)
鉴别培养
使纤维素分解菌的菌落周围出现透明圈
利用_____________进行染色
挑选菌落
获得纤维素分解菌
选择_________的菌落挑取

2.菌种的进一步鉴定：
(1)鉴定原理：为确定透明圈内的菌落是纤维素分解菌，需要进行发酵产_________的实验。
(2)发酵方法：有_____发酵和_____发酵两种。
(3)纤维素酶的测定方法：一般是对纤维素酶分解_____等纤维素后所产生的_______进行定量的测定。
主题1　纤维素酶和纤维素分解菌的筛选
【合作探究】
1.纤维素酶：
(1)纤维素酶是如何将纤维素分解的？
提示：纤维素酶中的C1酶、CX酶使纤维素分解为_________，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成_________。
(2)如何设计实验证明纤维素酶能分解纤维素？
提示：设计_____实验。取两支试管，分别加入等量的滤纸条和_________，在一支试管中加入_________，另一支试管中加入等量蒸馏水，可观察到加入_________的试管中滤纸条被水解，而加入蒸馏水的试管中滤纸条_________。
2.纤维素分解菌的获得：
(1)在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌的原因是：由于生物与环境的相互依存关系，只有在_________含量丰富的环境中纤维素分解菌的含量才会高于其他普通环境，从而提高获得目的微生物的几率。
(2)可将滤纸埋在土壤中30天，然后在上面提取目的菌，将滤纸埋在土壤中的作用是：人工设置________环境，使纤维素分解菌相对集中。一般应将纸埋于深约10 cm左右腐殖土壤中。
3.筛选纤维素分解菌的选择培养基：
分析教材P29“纤维素分解菌的选择培养基配方”，回答下列问题：
(1)此配方是液体培养基还是固体培养基？为什么选择此类培养基？
提示：______培养基，因为配方中无________。液体培养基与微生物的接触更密切，微生物更容易从培养基中获得________，因此可以快速增加微生物的浓度。
(2)这个选择培养基对微生物是否具有选择作用？你能否设计对照实验证明你的观点？
提示：___选择作用。本配方中富含纤维素，更适合能够分解________的微生物大量繁殖。对照实验可以用________________培养基培养微生物。若选择培养基上微生物数量明显______________________培养基上微生物的数量，则说明培养基起到了选择作用。
4.为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？
答：在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速________，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被__________，因此可以起到“浓缩”的作用。
【探究总结】
　纤维素分解菌的富集培养
(1)培养基特点：纤维素分解菌的选择培养用的是富含纤维素的培养基，而不是以纤维素为唯一碳源的培养基。
(2)培养结果：由于培养基中加入了酵母膏和水解酪素等，因此培养基上除得到大量的纤维素分解菌外，也有其他微生物的存在。
(3)进一步筛选：需根据微生物的菌落特点继续进行鉴别培养以筛选到纤维素分解菌。

(4)选择培养的实质：纤维素分解菌的选择培养实质是富集培养，以便得到大量的目的微生物。
主题2　从土壤中分离分解纤维素的微生物
【合作探究】
5.鉴别纤维素分解菌的培养基：
(1)鉴别纤维素分解菌时需在培养基中添加的物质是_____________。
6.鉴别方法——刚果红染色法：
结合教材[资料三]中两种刚果红染色法，从显色结果上看，更容易区分纤维素分解菌和其他杂菌的染色法是_______，原因是_______________________________________________________
__________
7.透明圈的形成：
(1)对分离的纤维素分解菌作进一步的鉴定的原因是：产生透明圈的菌落可能是能产生____________的微生物，也可能是能降解_______的菌种，所以需要进一步鉴定。
(2)简要概述筛选纤维素分解菌时透明圈是如何形成的。
提示：纤维素分解菌分解纤维素产生的纤维二糖和葡萄糖，______(能、不能)与刚果红形成红色复合物，而出现以纤维素分解菌为中心的______________。
【探究总结】

选择培养基
鉴别培养基
特殊
成分
控制某一条件(如唯一氮源)或加入某种物质(如青霉素)
加入某种指示剂或化学药品
目的
抑制其他微生物生长,促进目的微生物的生长
与微生物的代谢产物或培养基中的成分发生特定反应
用途
培养、分离出特定微生物
鉴别不同的微生物
举例
培养酵母菌和霉菌,可在培养基中加入青霉素,抑制细菌生长;用以尿素作唯一氮源的培养基来培养尿素分解菌
可用伊红—美蓝培养基鉴定饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌(若有,菌落呈深紫色,并带有金属光泽)
两种刚果红染色法的比较
比较
项目
方法一
方法二
先培养微生物，再加入刚果红
在倒平板时加入刚果红
优点
显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用
操作简便，不存在菌落混杂
缺点
操作烦琐，刚果红会使菌落之间发生混杂
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，与纤维素分解菌相混

判断题
1.纤维素酶的每一种成分都能将纤维素分解成葡萄糖。　( )
2.纤维素和纤维二糖都能和刚果红结合形成红色复合物。　( )
3.用刚果红染色法筛选纤维素分解菌时，刚果红可以在倒平板时加入培养基中，也可以培养微生物后倒入培养平板中。　( )
4.选择培养的目的只是筛选出能够分解纤维素的细菌。　( )
5.纤维素分解菌的选择培养基上生长的微生物只有分解纤维素的微生物。　( )
6.在富含纤维素的培养基中加入刚果红染色剂，若出现周围存在透明圈的菌落，则说明筛选到了分解纤维素的微生物。　( )
单项选择题
1.(2016·天水高二检测)在分解纤维素的微生物的分离实验中，为了判断选择培养基是否起到了对分解纤维素细菌的选择作用，需要设置的对照是(　　)
A.未接种的只有纤维素为唯一碳源的培养基
B.未接种的牛肉膏蛋白胨培养基
C.接种了的牛肉膏蛋白胨培养基
D.接种了的只有纤维素为唯一碳源的培养基
2.(2016·临沂高二检测)在对纤维素分解菌进行选择培养时用液体培养基的目的是(　　)
A.用液体培养基可获得大量菌体
B.纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长
C.用液体培养基可以充分利用培养基中的营养物质
D.用液体培养基可获得高纯度的纤维素分解菌
3.(2016·合肥高二检测)分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是(　　)
A.经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
B.富集培养这一步可省略，但培养纤维素分解菌少
C.经稀释培养后，用刚果红染色
D.对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上
4.(2016·武汉高二检测)下列关于刚果红染色法的说法中，正确的是(　　)
A.先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，不需用氯化钠溶液洗去浮色
B.倒平板时就加入刚果红，可在培养皿中先加入1 mL CR溶液后加入100 mL培养基
C.纤维素分解菌菌落周围出现刚果红
D.倒平板时就加入刚果红，长期培养有可能被其他微生物分解形成透明圈
5.(2016·运城高二检测)下列关于纤维素分解菌分离实验的说法，不正确的是
(　　)
A.通常采用刚果红染色法筛选纤维素分解菌
B.当纤维素被纤维素分解菌释放的纤维素酶分解后，培养基中会出现透明圈
C.该实验用的培养基为选择培养基
D.在用刚果红染色时只能先培养微生物再加入刚果红，不能在倒平板时加入
6.通过分离分解纤维素的微生物实验，对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，这只是分离提纯的第一步，还需要进行(　　)
A.发酵产纤维素酶的实验　　　 B.提取纤维二糖的实验
C.浓缩纤维素分解菌的实验 D.提取葡萄糖的实验