【创新设计】2014届高中生物 2-3分解纤维素的微生物的分离配套课件 新人教版选修1

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1、课题3 分解纤维素的微生物的分离课程标准1.研究培养基对对微生物的选择选择 作用。2.探讨讨微生物的利用。课标解读1.简述纤维纤维 素酶的组组成及作用。2.掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术术。 纤维素分解菌的筛选 复合 C1酶 Cx酶 葡萄糖苷酶 C1酶、Cx酶 葡萄糖苷酶 2纤维素分解菌的筛选(1)筛选选方法： 法。(2)筛选筛选 原理：刚刚果红红可以与纤维纤维 素形成 ，当纤维纤维 素被 分解后，刚刚果红红纤维纤维 素的复合物就无法形成，培养基中会出现现 ，我们们可以通过过 来筛选纤维筛选纤维 素分解菌。刚果红染色红色复合物纤维素酶以纤维素分解菌为中心的透明圈是否产生透明圈思维激活

2、1 纤维维素分解菌的选择选择 培养基中“选择选择 因子”是什么？提示 纤维素分解菌中唯一的碳源是“纤维素粉”，唯有能利用纤维素的微生物方可在该培养基上生存，其他微生物将因缺乏碳源而无法生存，以此，可筛选到纤维素分解菌。1纤维素分解菌的筛选原理即：可根据是否产产生透明圈来筛选纤维筛选纤维 素分解菌。2筛选过程中涉及的两种培养基(1)纤维维素分解菌的选择选择 培养基配方：组组分含量 /g提供的主要营营养纤维纤维 素粉5 碳源、能源 NaNO31 无机盐盐 Na2HPO47H2O1.2 KH2PO40.9 MgSO47H2O0.5 KCl0.5 酵母膏0.5生长长因子、碳源、氮源 水解酪素0.5氮源

3、、生长长因子 将上述物质质溶解后，用蒸馏馏水定容到1 000 mL该该培养基为为液体培养基，利用液体选择选择 培养基可增加纤维纤维素分解菌的浓浓度。(2)鉴别纤维鉴别纤维 素分解菌的培养基配方：组组分含量提供的主要营营养 CMCNa510 g碳源酵母膏1 g碳源、氮源、生长长因子KH2PO40.25 g无机盐盐 琼琼脂15 g凝固剂剂 土豆汁100 mL碳源将上述物质质溶解后，用蒸馏馏水定容到1 000 mL此培养基为为固体培养基在其中加入刚刚果红红可形成以纤纤维维素分解菌为为中心的透明圈，据此可筛选筛选 到纤维纤维 素分解菌。【巩固1】 分析下面培养基的配方，请请回答下面的问题问题 。纤维纤

4、维 素分解菌的选择选择 培养基：纤维纤维 素粉 5 gNaNO3 1 gNa2HPO47H2O 1.2 gKH2PO4 0.9 gMgSO47H2O 0.5 gKCl 0.5 g酵母膏 0.5 g水解酪素 0.5 g将上述物质质溶解后，用蒸馏馏水定容到1 000 mL。(1)此培养基配方中为为微生物提供碳源和氮源的分别别是_、_。(2)此配方为为_培养基(根据物理状态态)。(3)此培养基选择选择 出的微生物主要是_。解析 该培养基的唯一碳源是纤维素粉，氮源有NaNO3、酵母膏。因没有凝固剂成分，因此，该培养基从物理状态上看属于液体培养基。因该培养基仅以纤维素粉为唯一碳源，因此，可用于选择培养纤

5、维素分解菌。答案 (1)纤维维素粉 NaNO3、酵母膏 (2)液体 (3)纤维纤维 素分解菌1分离纤维素分解菌的实验设计(1)实验验流程：土壤取样样 (此步可省略)梯度稀释释将样样品涂布到鉴别鉴别 的培养基上挑选产选产 生 的菌落。(2)土壤取样样采集土样时样时 ，可以选择选择 的环环境。分离土壤中纤维素分解菌实验操作 选择培养纤维素分解菌透明圈纤维素丰富(3)选择选择 培养目的：增加纤维纤维 素分解菌的 ，确保能够够从样样品中分离到所需要的 。选择选择 培养：称取土样样20 g，在无菌条件下加入装有30 mL培养基的锥锥形瓶中，将锥锥形瓶固定在 上，在一定温度下振荡荡培养12 d，直至培养液

6、变变 。也可重复选择选择 培养。浓度微生物摇床混浊挑选选菌落a刚刚果红红染色法，挑选选 的菌落，一般即为为分解纤维纤维 素的菌落。b常用的刚刚果红红染色法包括两种，一种是先 ，再加入 进进行 反应应，另一种是在 时时就加入刚刚果红红。产生透明圈培养微生物刚果红颜色倒平板2课题延伸(1)为确定得到的透明圈中的菌落是纤维纤维 素分解菌，需要进进行 的实验实验 ，纤维纤维 素酶的发发酵方法有 和 两种。(2)纤维纤维 素酶的测测定方法一般采用 。发酵产纤维素酶液体发酵固体发酵对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定思维激活2 由“选择选择 培养”实验实验 操作过过程请请你推测纤维测纤维

7、 素分解菌的异化类类型是需氧型还还是厌厌氧型？提示 由选择培养操作中“将锥形瓶置于摇床上”可推测纤维素分解菌的异化类型为需氧型。1土壤中纤维素分解菌的分离流程2两种刚果红染色法比较优优 点显显示出颜颜色反应应 基本上是纤维纤维 素 分解菌的作用操作简简便，不存在菌落混杂问题杂问题缺点操作繁琐琐，加入 刚刚果红红会使菌落 之间发间发 生混杂杂由于琼琼脂、土豆汁中均含有淀粉类类 物质质，可能使产产生淀粉酶的微生物也 形成透明圈，即假阳性反应应；有些 微生物具有降解色素的能力，它们们会 降解刚刚果红红形成透明圈，与纤维纤维 素分 解菌不易区分特别提醒 (1)本实验方案中应设置普通培养基(或牛肉膏蛋白

8、胨培养基)作为对照实验。(2)分离纤维素分解菌先经选择培养，其目的是增加纤维素分解菌的浓度；然后经梯度稀释后，再涂布到鉴别培养基上。【巩固2】 下列关于分离纤维纤维 素分解菌实验实验 的叙述，错误错误 的是( )。A经选择经选择 培养后将样样品涂布到鉴别纤维鉴别纤维 素分解菌的培养基上B选择选择 培养这这一步可省略，但培养纤维纤维 素分解菌少C经经稀释释培养后，用刚刚果红红染色D对对照组组可用同样样量的培养液涂布到不含纤维纤维 素的培养基上解析 经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上；选择培养可省略；经稀释培养后，用刚果红染色；设置对照能证明经选择培养的确得到了欲分

9、离的微生物。答案 A【例1】 微生物体内能够够使纤维纤维 素分解成纤维纤维 二糖的酶是( )。AC1酶和Cx酶 BC1酶和葡萄糖苷酶CCx酶和葡萄糖苷酶 DC1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶深度剖析 纤维素酶包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，能将纤维素分解为纤维二糖的是C1酶和Cx酶。答案 A纤维素和纤维素酶 查漏补缺(1)纤维素、纤维素酶、控制纤维素酶合成的基因，其基本单位依次为：葡萄糖、氨基酸、脱氧核苷酸。(2)纤维素酶是复合酶，它并非一种单一酶。【例2】 生物乙醇是以生物为为原料生产产的可再生能源。我国利用农农作物废废弃物(秸秆)生产产乙醇，其技术术流程为为：纤维纤维 素酶解酵母发发酵蒸馏馏成品。

10、纤维纤维 素酶的成本能否下降，是能否实现实现乙醇工业业化生产产的关键键因素。纤维纤维 素酶可以从能分解纤维纤维 素的细细菌培养液中提取。某同学设计设计 了如下分离土壤中纤维纤维 素分解菌的实验实验 流程。土壤取样样选择选择 培养梯度稀释释鉴别鉴别 培养。土壤中纤维素分解菌的分离与检测 结结合所学知识识回答下列问题问题 。(1)最好选择选择 怎样样的环环境采集土样样？_。(2)下面是一种培养基配方：纤维纤维 素粉5 g、NaNO3 1 g、Na2HPO47H2O 1.2 g、KH2PO4 0.9 g、MgSO47H2O 0.5 g、KCl 0.5 g、酵母膏0.5 g、水解酪素0.5 g(蒸馏馏

11、水定容到1 000 mL)。该该培养基能够够增加样样品中纤维纤维 素分解菌的浓浓度，其原理是_。(3)为为了鉴别纤维鉴别纤维 素分解菌和进进一步纯纯化菌种，可以在鉴别鉴别培养基上加入_染液，将筛选获筛选获 得的菌液稀释释后用_的方法接种到鉴别鉴别 培养基上，然后挑选产选产 生_的菌落作为为菌种进进行扩扩大培养。(4)纤维纤维 素分解菌培养液中的纤维纤维 素酶产产量如何呢？请设计请设计实验进实验进 行检测检测 。_。深度剖析 本题考查土壤中纤维素分解菌的分离与鉴定的相关知识。富含纤维素的土壤中，含有以纤维素为碳源的纤维素分解菌，且数量较多；题目中给出的培养基能够为产生纤维素酶的微生物提供碳源，不

12、能分解纤维素的微生物由于缺乏碳源而不能正常生长繁殖，因此该培养基具有选择作用；纤维素量一定时，在一定范围内，纤维素酶产量与分解产生的葡萄糖量成正比。答案 (1)纤维维素丰富的土壤环环境 (2)培养基中纤维纤维 素是主要碳源，有利于纤维纤维 素分解菌生长长，同时时抑制其他微生物生长长 (3)刚刚果红红 涂布平板 透明圈 (4)向纤维纤维 素分解菌培养液中加入定量纤维纤维 素，定时测时测 定葡萄糖产产量的变变化归纳提升(1)经选择培养后，再经梯度稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。(2)富集培养可省略。(3)经稀释培养后，用刚果红染色。(4)设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的

13、微生物。单击此处进入 随堂达标检测旁栏思考题1本实验实验 的流程与课题课题 2中的实验实验 流程有哪些异同？解析 本课题的选择培养可以提供目的微生物繁殖所需的条件，增加选择培养可以使实验的成功率更高。答案 本实验实验 流程与课题课题 2的流程的区别别如下：课题课题 2是将土样样制成的菌悬悬液直接涂布在以尿素为为唯一氮源的选择选择 培养基上，直接分离得到菌落。本课题课题 通过选择过选择 培养，使纤维纤维 素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在选择选择 培养基上。其他步骤骤基本一致。2为为什么要在富含纤维纤维 素的环环境中寻寻找纤维纤维 素分解菌？答案 由于生物与环环境的相互依存关系，在富含纤维纤维

14、素的环环境中，纤维纤维 素分解菌的含量相对较对较 高，因此从这这种土样样中获获得目的微生物的几率要高于普通环环境。3将滤纸滤纸 埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该认为滤纸应该 埋进进土壤多深？答案 将滤纸滤纸 埋在土壤中能使纤维纤维 素分解菌相对对聚集，实际实际上是人工设设置纤维纤维 素分解菌生存的适宜环环境。一般应应将滤纸滤纸 埋于深约约10 cm左右腐殖土壤中。4想一想，这这两种方法各有哪些优优点与不足？你打算选选用哪一种方法？解析 两种方法各有优缺点，实践中可以根据需要选择不同的方法进行实验。答案 方法一是传统传统 的方法，缺点是操作繁琐琐，加入刚刚果红红溶液会使菌落之间发间发 生混杂杂；其优优点是这样显这样显 示出的颜颜色反应应基本上是纤维纤维 素分解菌的作用。方法二的优优点是操作简简便，不存在菌落