生物學(xué)案：專題課題分解纖維素的微生物的分離

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精課題3分解纖維素的微生物的分離問題導(dǎo)學(xué)一、剛果紅染色法活動與探究11．剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理是什么？2．常用的剛果紅染色法有哪幾種？它們在加入剛果紅的時間上有什么不同?3．討論在剛果紅培養(yǎng)基上出現(xiàn)透明圈,是否說明一定是由纖維素分解菌形成的？遷移與應(yīng)用1在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅溶液，菌落周圍出現(xiàn)明顯透明圈的是（)。A．分解尿素的細菌B．硝化細菌C．分解纖維素的細菌D．乳酸菌1．剛果紅染色法鑒別纖維素分解菌的原理eq\x（\a\al（菌落周圍有，透明圈))eq\o（→，\s\up7（說明）)eq\x(\a\al（纖維素,被分解））eq\o（→，\s\up7(說明）)eq\x(\a\al（有纖維,素酶））eq\o（→,\s\up7(說明)）eq\x（\a\al(有纖維，素分解菌））2．兩種剛果紅染色法的比較染色法優(yōu)點缺點先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用操作煩瑣,剛果紅會使菌落之間發(fā)生混雜倒平板時就加入剛果紅操作簡便，不存在菌落混雜問題產(chǎn)生淀粉酶的微生物也產(chǎn)生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分二、分離纖維素分解菌的實驗設(shè)計活動與探究21．用流程圖表示本實驗的操作流程。2．本實驗與課題2中的實驗在實驗流程上有哪些異同?3．將濾紙埋在土壤中有什么作用?你認為濾紙應(yīng)該埋進土壤多深？4．閱讀教材第29頁旁欄中的纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基的成分回答下列問題。（1）旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？為什么？（2)這個培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用?如果有,是如何進行選擇的？5．閱讀教材第30頁中的“課題延伸"部分，回答以下2個問題。(1)分離純化纖維素分解菌后，如何通過實驗對其進一步確定？(2）如何測定樣品中有無纖維素酶？遷移與應(yīng)用2分解纖維素的微生物的分離實驗過程中操作有誤的是（）。A．經(jīng)選擇培養(yǎng)后直接將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上B．選擇培養(yǎng)這一步可省略，但纖維素分解菌的濃度會減少C．經(jīng)稀釋培養(yǎng)后,用剛果紅染色法來鑒定能產(chǎn)生纖維素酶的菌落D．對照組可用等量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上1．選擇培養(yǎng)（1）具體操作稱取土樣20g加入裝有30mL選擇培養(yǎng)基的錐形瓶→錐形瓶固定在搖床上eq\o(→，\s\up7(30℃），\s\do5(振蕩培養(yǎng)1~2d))培養(yǎng)液變混濁→（2)設(shè)置對照將(1）過程中的選擇培養(yǎng)基改為不含纖維素的培養(yǎng)基,如牛肉膏蛋白胨基礎(chǔ)培養(yǎng)基,其余過程均與(1）過程相同。2．篩選過程中用到的兩種培養(yǎng)基(1）名稱：①纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基；②纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基.（2)區(qū)別①纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，利用液體培養(yǎng)基能使營養(yǎng)成分充分消耗，以增加纖維素分解菌的濃度。②纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，因為要在培養(yǎng)基上形成我們?nèi)庋劭梢姷木洹＂墼谏鲜鲞x擇培養(yǎng)基中能以纖維素作為碳源和能源的微生物可以正常生長，而其他絕大多數(shù)微生物不能正常生長;而在上述鑒別培養(yǎng)基中，絕大多數(shù)微生物都可以正常生長。答案：課前·預(yù)習(xí)導(dǎo)學(xué)【預(yù)習(xí)導(dǎo)引】一、1．（1）葡萄糖多糖纖維素酶（2）纖維素含量木材作物秸稈2．纖維素酶復(fù)合酶C1酶CX酶葡萄糖苷酶3．（1）剛果紅染色法顏色反應(yīng)（2）紅色復(fù)合物纖維素酶透明圈產(chǎn)生透明圈預(yù)習(xí)交流1：（1）提示:纖維素主要存在于植物細胞的細胞壁中,是植物細胞壁的主要組成成分,細胞壁越發(fā)達，纖維素的含量越多。纖維素的性質(zhì)比較穩(wěn)定，由纖維素構(gòu)成的細胞壁具有支持和保護作用.(2）提示:自然界中的纖維素主要被土壤中的微生物分解利用.其余的一部分被草食動物取食利用（實質(zhì)上也離不開微生物的分解作用），一部分作為能源被人類燃燒利用。二、1．選擇培養(yǎng)分解菌透明圈3．(2）選擇培養(yǎng)基1～2混濁4．剛果紅預(yù)習(xí)交流2：（1)提示：對需選擇的微生物有利并起“濃縮"作用。（2）提示：屬于選擇培養(yǎng)基。（3）提示：在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制,因此可以起到“濃縮”的作用.三、1．發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶液體固體2．葡萄糖課堂·合作探究【問題導(dǎo)學(xué)】活動與探究1：1．提示：(1)剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，但不與水解后的纖維二糖及葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。（2)纖維素分解菌能產(chǎn)生纖維素酶分解纖維素，從而使菌落周圍形成透明圈。2．提示：一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應(yīng)，另一種是在倒平板時就加入剛果紅。3．提示:不一定。產(chǎn)生淀粉酶的微生物也產(chǎn)生模糊透明圈。遷移與應(yīng)用1:C解析：分解纖維素的細菌能將纖維素分解，剛果紅-纖維素復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。活動與探究2：1．提示：土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→\a\vs4\al（將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上)→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。2．提示：課題2是將土壤樣品制成的菌懸液直接涂布在以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基上，直接分離得到菌落。本課題通過選擇培養(yǎng)，使纖維素分解菌得到增殖后，再將菌液涂布在鑒別培養(yǎng)基上.其他步驟基本相同.3．提示：將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將紙埋于深約10cm的腐殖土壤中。4．（1）提示：是液體培養(yǎng)基,因為配方中無凝固劑.（2）提示：有選擇作用,本配方中的唯一碳源是纖維素粉，所以只有能分解纖維素的微生物才可以大量繁殖.5．（1）提示：進行發(fā)酵產(chǎn)生纖維素酶的實驗。（2）提示：對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測定,注意設(shè)置對照實驗.遷移與應(yīng)用2：A當堂檢測1．下列關(guān)于纖維素酶的說法，錯誤的是(）。A．纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種組分B．纖維素酶可把纖維素分解成葡萄糖C．纖維素酶可用于去掉植物的細胞壁D．葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖答案：D解析：纖維素酶是一種復(fù)合酶,包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，C1酶和Cx酶能把纖維素分解為纖維二糖，而葡萄糖苷酶能把纖維二糖進一步分解為葡萄糖。2．在加入剛果紅的纖維素分解菌培養(yǎng)基中會出現(xiàn)透明圈，產(chǎn)生的透明圈是（).A．剛果紅與纖維素形成的復(fù)合物B．剛果紅與纖維二糖形成的復(fù)合物C．纖維素分解后形成的葡萄糖導(dǎo)致的D．以纖維素分解菌為中心形成的答案：D解析：當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅—纖維素復(fù)合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。3．鑒定纖維素分解菌時，可以使用剛果紅對其染色，常用的剛果紅染色法有兩種，一種是先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應(yīng)，另一種是在倒平板時就加入剛果紅。兩種染色法的結(jié)果是（）.A．均會出現(xiàn)透明圈B．均不會出現(xiàn)透明圈C．方法一出現(xiàn)透明圈，方法二不出現(xiàn)透明圈D．方法一不出現(xiàn)透明圈，方法二出現(xiàn)透明圈答案：A解析：兩種剛果紅染色法雖然程序不同，但最終都會使培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。4．在將樣品稀釋涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上之前一般先進行選擇培養(yǎng)，其主要目的是（）。A．完全除去其他微生物B．沒有意義，去掉這一步更好C．增加纖維素分解菌的濃度D．使纖維素分解菌充分長大答案：C解析：選擇培養(yǎng)在選擇培養(yǎng)基中進行，能使纖維素分解菌快速增殖從而增加其濃度，而其他不能分解纖維素的微生物的增殖卻受到抑制.5．通過分離分解纖維素的微生物實驗，對分