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1、洪雅中学洪雅中学课题课题3 3 分解纤维素的微生物分解纤维素的微生物的分离的分离洪雅中学洪雅中学1.1.说出说出纤维素酶的种类及作用；纤维素酶的种类及作用；2.2.掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术；掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术；3.3.分析分离分解纤维素的微生物的实验流程；分析分离分解纤维素的微生物的实验流程；4.4.掌握实验操作的原理。掌握实验操作的原理。学习目标学习目标洪雅中学洪雅中学1.判断下列叙述是否正确判断下列叙述是否正确（1）纤维素分解菌的选择培养基中纤维素分解菌的选择培养基中主要主要的碳源是的碳源是“纤维素粉纤维素粉”，唯有能利用纤维素的微生物方可在该培养基上
2、生存。唯有能利用纤维素的微生物方可在该培养基上生存。()（2）纤维素主要有）纤维素主要有C、H、O、N组成，是多糖类物质。（组成，是多糖类物质。（）（3）实验流程中实验流程中“选择培养选择培养”的培养基是固体培养基。的培养基是固体培养基。()（4）选择培养的目的是使纤维素分解菌增殖选择培养的目的是使纤维素分解菌增殖，含量增多。含量增多。()（5）纤维素酶是一种复合酶纤维素酶是一种复合酶,包括包括C1酶、酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。酶和葡萄糖苷酶。()（6）刚果红与纤维素形成红色复合物。刚果红与纤维素形成红色复合物。()（7）当纤维素被纤维素酶分解后当纤维素被纤维素酶分解后，出现以纤维素分解菌为中心
3、的出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。透明圈。()先学检查先学检查洪雅中学洪雅中学3.利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是（）A.刚果红能与纤维素形成红色复合物 B.刚果红能与纤维二糖形成红色复合物 C.刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物D.若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出了纤维素分解菌B洪雅中学洪雅中学4.4.玉米玉米(2(2N N20)20)是重要的粮食作物，是重要的粮食作物，经经深加工可以生深加工可以生产产酒精、玉酒精、玉米胚芽油等米胚芽油等产产品，如品，如图图表示玉米深加工表示玉米深加工过过程，程，请请回答以下回答以下问题问题：(1)(1)玉米秸玉米秸秆秆的主要成分是
4、的主要成分是_，酵母菌不能直接，酵母菌不能直接使用，要利用使用，要利用C C1 1酶酶和和C CX X酶酶分解成分解成_后，再后，再经经_酶酶分解成葡萄糖才能供分解成葡萄糖才能供给给酵母菌使用。酵母菌使用。(2)(2)使用使用选择选择培养基从土壤中分离出能分解玉米秸培养基从土壤中分离出能分解玉米秸秆秆主主要成分的微生物，要成分的微生物，对对培养基的要求是培养基的要求是_，如果，如果还还要要对对土壤中土壤中该类该类微生物微生物进进行行计计数，数，则则接种的方接种的方法法为为_。(1)纤维纤维素素纤维纤维二糖葡萄糖苷二糖葡萄糖苷(2)以以纤维纤维素作素作为为唯一碳源稀唯一碳源稀释释涂涂布平板法布平
5、板法洪雅中学洪雅中学1.1.纤维素在生物圈的分布状况？纤维素在生物圈的分布状况？纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中棉花棉花是自然界中是自然界中纤维素含量最高纤维素含量最高的天然产物。的天然产物。一、纤维素和纤维素酶一、纤维素和纤维素酶纤维素酶纤维素酶的种类有哪些？如何分解纤维素？的种类有哪些？如何分解纤维素？洪雅中学洪雅中学 纤维素酶是一种纤维素酶是一种复合酶复合酶，一般认为它至少包括三种，一般认为它至少包括三种组分，即组分，即C C1 1酶、酶、C CX X酶
6、和葡萄糖苷酶酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。糖。纤维素纤维素纤维纤维二糖二糖葡萄糖葡萄糖C C1 1酶酶CxCx酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶2.2.纤维素酶纤维素酶的组成及作用的组成及作用洪雅中学洪雅中学在一支试管中添加纤维素酶，在一支试管中添加纤维素酶，另一支试管不添加纤维素酶；另一支试管不添加纤维素酶；实验分析：实验分析：P27-28P27-28的小实验是如何构成对照的？的小实验是如何构成对照的？滤纸崩溃法滤纸崩溃法洪雅中学洪雅中学3.3.纤维素分解菌的筛选纤维素分解菌的筛选1 1）.
7、筛选纤维素分解菌的方法筛选纤维素分解菌的方法_。该方法可以通过该方法可以通过_反应直接筛选反应直接筛选。刚果红染色法刚果红染色法颜色颜色2 2）.其原理是：刚果红可以与纤维素形成其原理是：刚果红可以与纤维素形成_，当纤维素被，当纤维素被_分解后，分解后，红色复合物无法形成，出现以红色复合物无法形成，出现以_为中心的为中心的_，可以通，可以通_来来筛选纤维素分解菌。筛选纤维素分解菌。红色复合物红色复合物纤维素酶纤维素酶纤维素分解菌纤维素分解菌 透明圈透明圈是否产生透明圈是否产生透明圈洪雅中学洪雅中学可根据是否可根据是否产生产生透明圈透明圈来筛选纤维来筛选纤维素分解菌素分解菌纤维素分解菌在哪里纤维
8、素分解菌在哪里？洪雅中学洪雅中学二、实验设计二、实验设计(根据根据P P28-2928-29思考并回答思考并回答)土壤土壤取样取样选择选择培养培养梯度梯度稀释稀释将样品涂将样品涂布到布到鉴别鉴别培养基培养基挑选挑选菌落菌落什么样什么样的环境的环境取样取样?培养的目的培养的目的?选择培养基选择培养基的特点的特点?挑选什么挑选什么样的菌落样的菌落?鉴别培养基鉴别培养基的特点的特点?如何鉴别如何鉴别?根据：微生物对生存环境的要求，到相应环境中去找；目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物；刚果红染色法刚果红染色法固体培养基固体培养基产产生透明圈生透明圈洪雅中学洪雅中学区区
9、别别：课题课题2是将土是将土样样制成的制成的菌菌悬悬液液直接涂布在以尿素直接涂布在以尿素为为唯一氮源的唯一氮源的选择选择性培养基上，直接分离得到菌落。性培养基上，直接分离得到菌落。本本课题课题通通过选择过选择培养，使培养，使纤维纤维素分解菌得到增殖后，素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在再将菌液涂布在选择选择培养基上。培养基上。其他步其他步骤骤基本一致。基本一致。1.本实验流程与课题本实验流程与课题2的实验流程有哪些异同？的实验流程有哪些异同？洪雅中学洪雅中学1.1.纤维素分解菌选择培养基属纤维素分解菌选择培养基属于于_（固体、液体）培养（固体、液体）培养基，原因基，原因_。【资料二资料二】选择
10、培养选择培养液体液体没有添加琼脂没有添加琼脂2.2.该培养基对微生物该培养基对微生物_（具（具有，不具有）选择作用。如果具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是有，其选择机制是:具有具有 以纤维素粉为碳源，能分解纤维以纤维素粉为碳源，能分解纤维素的微生物可以大量繁殖；素的微生物可以大量繁殖；洪雅中学洪雅中学1)1)若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将的变量是将_改为改为_。3.3.你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？葡萄糖葡萄糖纤维素粉纤维素粉2)2)用牛肉膏蛋白胨培养基与
11、之对照。若选择培养基用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照。若选择培养基上微生物数量明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上微生上微生物数量明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上微生物的数量物的数量,则说明该培养基起到了选择作用。则说明该培养基起到了选择作用。4.4.如何如何选择选择培养？培养？称称取取土土样样20 20 g g，在在无无菌菌条条件件下下加加入入装装有有30 30 mLmL培培养养基基的的锥锥形形瓶瓶中中，将将锥锥形形瓶瓶固固定定在在 上上，在在一一定定温温度度下下振振荡荡培培养养1 12 2 d d，直直至至培培养养液液变变 。也也可可重重复复选选择择培养。培养。摇床摇床混浊混浊洪雅中学洪雅中学培养基组成培
12、养基组成提供的主要营养物质提供的主要营养物质CMC-Na 5-10gCMC-Na 5-10g酵母膏酵母膏 1g1gKHKH2 2POPO4 4 0.25g0.25g土豆汁土豆汁 100mL100mL琼脂琼脂 15g15g上述物质溶解后，加蒸馏水上述物质溶解后，加蒸馏水定容至定容至1000mL1000mL鉴别鉴别纤维素分解菌的培养基纤维素分解菌的培养基(水溶性羧甲基纤维素钠水溶性羧甲基纤维素钠)碳源碳源碳源、氮源、生长因子碳源、氮源、生长因子无机盐无机盐碳源、生长因子碳源、生长因子凝固剂凝固剂洪雅中学洪雅中学【资料三资料三】刚果红染色法刚果红染色法方法一方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色
13、反应。先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。方法二方法二：在倒平板时就加入刚果红。在倒平板时就加入刚果红。不需要灭菌不需要灭菌需要灭菌需要灭菌洪雅中学洪雅中学染色法染色法优点优点缺点缺点方法一方法一 方法二方法二 颜色反应基本上颜色反应基本上是纤维素分解菌是纤维素分解菌的作用的作用操作繁琐，刚果红会操作繁琐，刚果红会使菌落之间发生混杂使菌落之间发生混杂操作简便，不操作简便，不存在菌落混杂存在菌落混杂问题问题思考：这两种方法各有哪些优点与不足思考：这两种方法各有哪些优点与不足土豆汁中含有淀粉，土豆汁中含有淀粉，能能产产生淀粉生淀粉酶酶的微生物，也的微生物，也产生产生模糊模糊透明圈透明圈有些微生
14、物具有降解色素有些微生物具有降解色素的能力，的能力，长时间长时间培养会降解培养会降解刚刚果果红红而形成明而形成明显显的透明圈的透明圈洪雅中学洪雅中学挑选产生透明圈的菌落挑选产生透明圈的菌落 挑取产生挑取产生明显的透明圈的菌落，明显的透明圈的菌落，一般即为分解纤一般即为分解纤维素的菌落。维素的菌落。接种到接种到纤维素分解菌的纤维素分解菌的选择选择培养基上，在培养基上，在30300 0C C37370 0C C培养，可获得纯化培养。培养，可获得纯化培养。洪雅中学洪雅中学 为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行要进行_实验，纤维素酶的发酵方实验，纤维素酶的
15、发酵方法有法有_ _ 发酵和发酵和_ _ 发酵。纤维素酶测定方发酵。纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的_ _ 含量进行定量测定。含量进行定量测定。发酵产纤维素酶发酵产纤维素酶 液体液体 固体固体 葡萄糖葡萄糖 三、课题延伸三、课题延伸洪雅中学洪雅中学分解分解纤维纤维素的素的微生微生物的物的分离分离纤维素酶纤维素酶种类、作用、催化种类、作用、催化刚果红染色刚果红染色筛选原理筛选原理实实验验设设计计土壤取样土壤取样选择培养选择培养涂布培养涂布培养纯化培养纯化培养前置染色法前置染色法后置染色法后置染色法富含纤维素土壤富含纤维素土壤增大分解菌含量
16、增大分解菌含量染色鉴别染色鉴别分离出分解菌分离出分解菌课堂小结课堂小结洪雅中学洪雅中学1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是（）A.纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种B.纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖C.纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁D.葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖D课堂检测课堂检测洪雅中学洪雅中学2.刚果红染色时，加入刚果红可在（）制备培养基时 梯度稀释时 倒平板时 涂布时 培养基上长出菌落时 A B C DC洪雅中学洪雅中学3.3.请回答下列与检验饮用水有关的问题：请回答下列与检验饮用水有关的问题：检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量菌落数量,这种方法为这种方法为 。下面四种菌落分布图中，不可能由用该方法得到的下面四种菌落分布图中，不可能由用该方法得到的是是 。A B C DA B C D稀释稀释涂布涂布平板法平板法D