专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离-2021-2022学年高中生物选修1【名师导航】同步Word教参(人教版)

课题3　分解纤维素的微生物的分离 学习目标：1.了解纤维素与纤维素酶。　2.理解纤维素分解菌的筛选原理。(重点)　3.简述从土壤中分离出分解纤维素的微生物的方法。 1．纤维素与纤维素酶 (1)纤维素 ①元素组成：C、H、O三种元素。 ②组成单体：葡萄糖。 ③种类：除天然纤维素外，还有水溶性的羧甲基纤维素钠、不溶于水的微晶纤维素等。 (2)纤维素酶 ①组成：纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种组分。 ②作用 纤维素纤维二糖葡萄糖 2．纤维素分解菌的筛选 (1)方法 (2)原理： 3．实验设计和课题延伸 (1)实验设计 土壤取样：选择纤维素丰富的环境 ↓ 选择培养：通过选择培养来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菌株 ↓ 梯度稀释：目的是使菌体分离 ↓ 涂布培养：将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 ↓ 挑选菌株：挑选产生透明圈的菌落 (2)课题延伸 ①为确定透明圈内的菌落是否是纤维素分解菌，需要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。 ②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。 1．判断对错 (1)纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵。 (　　) (2)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。 (　　) (3)纤维素酶的测定方法，一般是对所产生的葡萄糖进行定量的测定。 (　　) (4)纤维素酶是一种复合酶。 (　　) 提示：(1)√ (2)×　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。 (3)√　(4)√ 2．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 C　[分解纤维素的细菌能将纤维素分解，刚果红—纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。] 3．筛选出纤维素分解菌后还需要用下列哪项实验来确定(　　) A．发酵产纤维素酶 B．发酵产纤维素 C．纤维素酶分解滤纸 D．纤维素分解产生葡萄糖 A　[为确定得到的透明圈中的菌落是否是纤维素分解菌，需要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。] 纤维素酶及纤维素分解菌的筛选 [合作交流] 1．草食性动物是怎样消化食物中的纤维素的？ 提示：反刍动物的瘤胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。微生物能够产生纤维素酶，最终将纤维素分解成葡萄糖。 2．培养基中出现透明圈一定是纤维素分解菌的作用吗？ 提示：不一定。刚果红与多糖类化合物产生红色复合物，若多糖为淀粉，产生淀粉酶的微生物也可使培养基产生透明圈。 [归纳总结] 1．纤维素酶 (1)纤维素酶的组成及作用： (2)纤维素酶作用的实验验证 试管 1 2 滤纸条 1 cm×6 cm 1 cm×6 cm 缓冲液 (pH＝4.8) 10 mL 11 mL 纤维素酶 (70～80 U/mL) 1 mL － 条件 将试管固定在50 mL的锥形瓶中，在摇床上以140 r/min的转速振荡反应1 h 结果 滤纸条被完全分解 滤纸条基本无变化 2.纤维素分解菌的筛选——刚果红染色法 (1)原理： (2)染色方法： 方法一：培养基经涂布培养长出菌落→覆盖质量浓度为1 mg/mL的CR溶液倒去CR溶液→加入物质的量浓度为1 mol/L的NaCl溶液倒掉NaCl溶液→出现透明圈。 方法二：配制质量浓度为10 mg/mL的CR溶液→灭菌→按照每200 mL培养基加入1 mL的比例加入CR溶液→混匀→倒平板→接种后培养→出现透明圈。 (3)两种刚果红染色法的比较： 方法一 方法二 区别 先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应 倒平板时就加入刚果红 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，不存在菌落混杂问题 缺点 操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂 容易出现假阳性反应 特别提醒：在倒平板时就加入刚果红容易出现假阳性反应的原因 (1)由于在纤维素粉、琼脂和土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。 (2)有些微生物具有降解色素的能力，长时间培养会降解刚果红，从而形成明显的透明圈，这些微生物与纤维素分解菌不易区分。 [典题通关] 下列关于分离纤维素分解菌的实验的叙述，错误的是(　　) A．经选择培养后将样品直接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，但培养出的纤维素分解菌少 C．可先在固体培