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1、第六十八课时 分解纤维素的微生物的分离,考点一 分解纤维素的微生物的分离,【基础知识整合】,1纤维素：是一种由 首尾相连而成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的 物质。 是自然界中纤维素含量最高的天然产物。有些微生物能分解利用纤维素，因为它们能够产生 。 2纤维素酶：是一种复合酶，一般包括 酶、 酶和 酶。前两种酶能使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶能将纤维二糖分解成 。,葡萄糖,多糖类,棉花,纤维素酶,C1,CX,葡萄糖苷,葡萄糖,3筛选纤维素分解菌的方法是 。该方法可以通过 反应直接筛选。 其原理是：刚果红可以与纤维素形成 ，当纤维素被 分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的 ，我们可
2、以根据 来筛选纤维素分解菌。 4纤维素分解菌大多分布在富含 的环境中，也可以将富含纤维素的物质埋在土壤中，经过30天左右，再从已腐烂的物质埋藏处筛选 。,刚果红染色法,颜色,红色复合物,纤维素酶,纤维素分解菌,透明圈,是否产生透明圈,纤维素,纤维素分解菌,5在将样品稀释涂布到 的培养基上之前，可以用 增加纤维素分解菌的浓度。培养时要在 培养。 6常 用 的 刚 果 红 染 色 法 有 两 种：一 种 是 ，再加入 ；另一种是 。 7为确定得到 的 是 纤 维 素 分 解 菌，尚 需 进 行 的实验，纤维素酶的发酵方法有 发酵和 发酵两种。纤维素酶的测定方法一般采用对纤维素酶分解滤纸等纤 维 素
3、 后所产生的 进行定量测定。,鉴别纤维素分解菌,选择培养基,摇床上振荡,先培养微生物,刚果红染色,在倒平板时就加入刚果红,发酵产纤维素酶,液体,固体,葡萄糖,【知识拓展】,1实验原理,即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。,2两种培养基 (1)纤维素分解菌的选择培养基液体培养基,(2)鉴别纤维素分解菌的培养基固体培养基,3实验流程,4.两种常用刚果红(CR)染色法的比较,特别提醒 (1)纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，因培养基中无凝固剂，利用液体选择培养基以增加纤维素分解菌的浓度。 (2)能产生纤维素酶的微生物能以纤维素作为碳源和能源，在培养基中正常生长，其他绝大多数生物不能正常生
4、长。 (3)鉴别培养基因含有琼脂，为固体培养基，刚果红染色法就是应用的此培养基。 (4)为确定得到的菌是否是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维素酶的实验。纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是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。,【典例精析】,【例1】研究分解纤维素的微生物，对于人们在工业生产中应用有着积极的意义。请回答： (1)分离纤维素分解菌的实验流程：土壤取样梯度稀释将样品接种到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落。上述实验中的培养基属于选择培养基，如果设计一个对照实验，可以将其中的纤维素换成_，如果菌落数明显多于选择培养基，即
5、可说明选择培养基的作用。 A尿素 B蛋白质 C葡萄糖 D蔗糖,C,(2)如何证明选择培养基没有被杂菌污染？ (3)在用平板计数法对分离的纤维素分解菌数目统计时，统计的菌落数往往比活菌的实际数目低，这是因为： (4)如果探究温度对纤维素酶活性的影响，自变量是 ，应该保持 等不变。,选取未接种的培养基与接种样品的培养基，同 时培养，如果在未接种的培养基培养过程中没有 菌落生长，说明培养基没有被杂菌污染。,当两个或多个细胞连在一起时，平板上观察到 的只是一个菌落。,温度,纤维素酶的量、纤维素酶 的浓度、反应时间、pH(答对两个即可),【考查类型】本题考查分解纤维素的微生物的分离实验有关的知识。 【解
6、析】(1)欲证明该培养基是否起到了选择作用，可将碳源由纤维素粉换为葡萄糖，若在后一种培养基上生长的菌落更多，则可表明前一种培养基起到了选择作用。 (2)欲证明选择培养基未被杂菌污染，可将一未接种的选择培养基置于与接种培养基相同条件下培养，如果未接种的选择培养基上无菌落生长，则表明培养基未被杂菌污染。 (3)由于一个菌落可能由两个或多个连在一起的细胞共同繁殖所产生，故统计的菌落数可能会低于实际活菌数。,(4)若要探究温度对纤维素酶活性的影响应以温度作自变量，而纤维素酶量、反应时间、pH等条件均属无关变量。 【方法归纳】(1)稀释涂布平板法统计的菌落数往往比活菌的实际数目低。这是因为当两个或多个细
7、胞连在一起时，平板上观察到的只是一个菌落。 (2)判断某个选择培养基是否具有选择作用时，应设立牛肉膏蛋白胨基础培养基进行对照；若判断所使用的培养基灭菌是否彻底，应设立不接菌种的该培养基进行空白对照。在微生物的分离及培养中经常用到这两种对照。,课时练习七十 一、选择题(每小题只有一个正确选项),1下列生物能分解纤维素的是( ) 人 兔 牛 蘑菇 纤维杆菌 A B C D,【解析】兔、牛为草食动物，其肠道内有分解纤维素的微生物，蘑菇、纤维杆菌能分泌纤维素酶分解纤维素，人不能消化纤维素。,C,2纤维素酶可以将下列哪种物质分解( ) A牛肉片 B鱼片 C滤纸条 D塑料条 3下列不属于纤维素酶组分的是(
8、 ) AC1酶 BCX酶 C葡萄糖苷酶 D半乳糖苷酶,C,D,4从土壤中分离获得某种微生物的步骤是( ) 土壤取样 梯度稀释 选择培养 涂布培养 筛选菌株 A B C D,B,5分离土壤中纤维素分解菌所用到的方法是( ) 稀释倒平板法 涂布平板法 单细胞挑取法 选择培养基分离 A B C D,【解析】分离土壤中的纤维素分解菌时，先进行选择培养，以增大纤维素分解菌的浓度，即富集培养，梯度稀释后涂布平板，培养，最后运用单细胞挑取法以获得纯种菌。,B,6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选择培养这一步可省略，但培养纤维素分解菌少
9、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,【解析】经选择培养后培养基上纤维素分解菌的浓度增加，所以需要将样品进行梯度稀释后才能涂布到鉴定纤维素分解菌的培养基上；选择培养可省略，但选择培养可增加纤维素分解菌浓度，此步若省略所得到的微生物可能较少；经稀释培养长出菌落后，再加刚果红染色；设置对照能证明经选择培养的确得到了欲分离的微生物。,A,7纤维素、纤维素酶和控制纤维素酶合成的物质，它们的基本组成单位依次是( ) A葡萄糖、葡萄糖和氨基酸 B葡萄糖、氨基酸和核苷酸 C氨基酸、氨基酸和核苷酸 D淀粉、蛋白质和核酸,B,8下列有关分解纤维素微生物的分离的叙述，
10、不正确的是( ) A纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵 B对分解纤维素的微生物进行了初步筛选后，无需再进行其他实验 C纤维素酶的测定方法，一般是对所产生的葡萄糖进行定量测定 D纤维素酶是一种复合酶,【解析】初步筛选只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产生纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶的测定方法，一般是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的测定。,B,9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可获得大量菌体 B纤维素分解菌只能在液体培养基上生长 C充分利用培养基中营养物质 D获得高纯度的纤维素
11、分解菌 10在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基之前，一般先进行选择培养，其主要目的是( ) A完全除去其他微生物 B没有意义，去掉这一步更好 C增加纤维素分解菌的浓度 D使纤维素分解菌充分长大,A,C,11在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是( ) A分解尿素的细菌 B硝化细菌 C分解纤维素的细菌 D乳酸菌 12寻找纤维素分解菌应到 ( ) A湿润的环境中 B富含纤维素的环境中 C富含无机盐的环境中 D池塘中,C,B,二、非选择题,13某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌， 设计实验步骤如下，请给予合理的补充。 (1)采样与培养：将采集的土样混匀后称取1g，置于经过 法
12、灭菌处理的 (填“固体”或“液体”)培养基中，28振荡培养。 (2)接种与选择：为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行 处理。之后，将菌液涂布接种于以 为唯一碳源的固体培养基上，30条件下培养。为避免污染，需将培养皿呈 状态放置。此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计 作为空白对照。,高压蒸汽灭菌,液体,系列稀释(或“梯度稀释”),淀粉,倒置,未接种的空 白培养基(或“接种等量无菌水的培养基”),(3)筛选与纯化：将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象 ，则说明此种菌能够 。从平 板 中 挑 取 实 验 效 果 明 显 目 的 菌 株，采 用 法接种于新的
13、培养基平板，可对菌株进行进一步的纯化。,【解析】本题主要考查微生物培养有关知识。(1)灭菌方法一般用高压蒸汽灭菌，由于接下来要用涂布法接种，所以要用液体培养基(或者从第2小题也可以得出)。(2)减小培养液菌体浓度一般用稀释方法。由于题目要求选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，所以培养基就用含有且只有淀粉作碳源的培养基，倒置可以减少培养基受污染，为排除其他因素影响，需要设置未接种的空白培养基对照组。(3)淀粉被水解，培养基会出现透明的现象。用划线法来培养，可进一步纯化菌种。,出现透明圈,分泌淀粉酶使淀粉发生水解,(平板)划线,14地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%60%能被土壤中某些微
14、生物分解利用。对这些微生物的研究与应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精等。请回答下列问题。 (1)这些微生物能分解纤维 素 是 因 为 它 们 能 产 生 酶 ，一般认为此酶至少包括三种组分，即 、 和 。 (2)纤维素分解菌大多分布在富含纤维素的环境中，分离纤维素分解菌的实验流程大致可以分为以下几步：土壤取样 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落。,纤维素,C1酶,Cx酶,葡萄糖苷酶,选择培养,梯度稀释,(3)在筛选纤维素分解菌的过程中，常用的方法是： 。原 理 是：当 纤 维 素 被 分解后，刚果红纤维素复合物就无法形成，培养基中会出现以 为中心的透明圈。这样，我 们 就 可 以 通 过 是 否 产 生 来筛选纤维素分解菌。,刚果红染色法,纤维素酶,纤维素分解菌,透明圈,(4) 请分析下面纤维素分解菌的选择培养基配方，回答下面
