1、专题二 微生物的培养与应用课题 3 分解纤维素的微生物的分离考点要求1能简述纤维素酶的种类及作用，2能从土壤中分离出分解纤维素的微生物，了解这类微生物的应用。3能掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。双基过关一、纤维素与纤维素酶1纤维素的化学组成： 三种元素，是一种 糖。2纤维素的分布： 是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素。3纤维素酶的作用：纤维素酶是一种 ，一般认为它至少包括三种组分，即 酶、 酶 酶，前两种酶使纤维素分解成 ，第三种酶将纤维二糖分解成 。二、纤维素分解菌的筛选 1筛选方法： 染色法。2筛选原理：刚果红可以与像纤维素这样的多糖物质形成
2、，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖 发生这种反应 ，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的透明圈，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。三、试验设计土壤中纤维素分解菌的分离的实验方案 ： 分解纤维素的微生物的分离的试验流程、 、 、 、 1土壤取样：采集土样时，应选择富含 的环境。 2选择培养： 阅读资料二“选择培养基” ，回答以下三个问题：思考 1纤维素分解菌选择培养基属于 培养基，原因是什么？思考 2培养基选择作用机制是什么？思考 3若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是什么？(1)目的：增加纤维素分解菌的 ，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。(2)
3、制备选择培养基：参照课本旁栏中的比例配制。(3)选择培养：称取土样 20 g，在无菌条件下加入装有 30mL 培养基的锥形瓶中 ，将锥形瓶固定在 上，在一定温度下振荡培养 12 d，直至培养液变 。也可重复选择培养。（4）梯度稀释： 依次将培养液稀释 10110 7倍。思考是如何操作的？(5)将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上制备培养基：参照课本旁栏中的比例。 倒平板操作。 涂布平板：将稀释度为 104106 的菌悬液各取 01 mL 涂布在平板培养基上，30倒置培养。(6)刚果红染色法：挑选产生 的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。思考 4本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？
4、3 刚果红染色法：常用的刚果红染色法有两种即 。阅读资料三“刚果红染色法” ，填表比较两种染色法的各自的优缺点是 、 。阅读资料三“刚果红染色法” ，填表比较两种染色法的各自的优缺点：思考 5为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？四：结果分析与评价染色法 优点 缺点方法一方法二1 为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行 实验，纤维素酶的发酵方法有 发酵和 发酵。2 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 含量进行定量测定。典例精析【例 1】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【例 2】在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是( )A分解
5、尿素的细菌 B硝化细菌 C分解纤维素的细菌 D乳酸菌【例 3】本实验关于选择培养目的叙述正确的是( )A可以增加纤维素分解菌的浓度 B可以减少纤维素分解菌的浓度C所用培养基是固体培养基 D所用培养基是平板培养基基础自测一、选择题1下列材料中纤维素含量最高的是( ) A杨树 B小麦 C玉米 D棉花2纤维素酶能够分解（ ） A纤维素的微生物 B淀粉的微生物 C纤维素 D淀粉3刚果红能与哪项物质形成红色复合物( ) A 纤维二糖 B 纤维素 C 葡萄糖 D 麦芽糖4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5纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原
6、因在于其含有( )ANaNO 3 BKCl C酵母膏 D纤维素粉类型一 纤维素酶的作用类型二 纤维素分解菌筛选的原理类型三 选择培养基 6下列哪种生物能产生纤维素酶( )A 纤维素分解菌 B牛 C羊 D兔7选择培养时应将锥形瓶固定在( ) A桌子上 B温箱里 C窗台上 D摇床8选择培养的结果：培养液变（ ） A清澈 B 浑浊 C 红色 D产生透明圈9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 D10两种刚果红染色法的结果是（ ） A 均会出现透明圈 B 均不会出现透明圈 C 方法一出现方法二不出现 D 方法一不出现方法二出11在接
7、种操作的过程中，不正确的是（ ）A要将接种环灼烧灭菌 B取下棉塞后要将试管口灼烧灭菌C将接种环伸入试管内，先接触长菌多的部位 D接种后还要将管口 灭菌加塞12高压蒸气灭菌的原理是（ ）A高压使细菌 DNA 变性 B高压使细菌蛋白质凝固变性C高温烫死细菌 D高温使细菌 DNA 变性13某种细菌每 30 分钟分裂一次，开始接种时为 3 个细胞，在对数生长期培养5 个小时后，问此时有多少细胞？（ ） A15 B48 C 1024 D3072二、非选择题14纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括 种组分，即 、 和 。15当纤维素被 分解后，刚果红一纤维素自合物就无法形成，培养基中会出现以为中心的透
8、明圈。这样，我们就可以通过是否产生 来筛选纤维素分解菌。16为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维分解菌? 17请分析下面的培养基配方，回答下面的问题：纤维素分解菌的选择培养基纤维素粉 5 gNaN03 1 gNa2HP047H 20 1.2 gKH2P04 0.9 gMgS047H 20 0.5 gKCl 0.5 g酵母膏 0.5 g水解酪素 0.5 g将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到 1000 mL(1)上述配方是液体培养基还是固体培养基?为什么?(2)这个培养基对微生物是否具有选择作用?如果具有，又是如何选择的?(3)如果要证明该培养基的选择培养作用可用 培养基做 实验。18.请你设计实验
9、来证明纤维素酶的作用。实验步骤：(1)取 2 支 20mL 的试管,分别放入 1cm6cm 的 。(2)再分别加入 pH 为 4.8，物质的量浓度为 0.1 molL-1的 缓冲液 10mL、11mL。(3)在加入 lOmL 缓冲液的试管中加入 1mL 。(4)将 2 支试管固定在摇床上，振荡反应 1。结果：加纤维素酶的滤纸条被分解，另一支中的未分解。则证明： 。参考答案：一、1.C H O 多糖 2.棉花 3.复合酶 C1 菜 纤维素 葡萄糖纤维二糖二 1. 刚果红 2.红色复合物，纤维素分解菌，是否产生透明圈三 1. 纤维素 2思考 1液体，没有添加琼脂成分. 思考 2以纤维素粉为唯一碳源
10、，只有纤维素分解菌才能生存。思考 3将纤维素粉改为葡萄 糖。(1)纯度 (3).摇床 混浊(4)参照专题 1 的稀释操作， (6).透明圈思考 4尿素分解菌的分离实验流程是将土样制成的菌悬液直接涂布在选择培养基上；本课题通过选择培养使细菌增殖后，再涂布在鉴别培养基上。其它操作基本基本共同。3 填表染色法 优点 缺点方法一颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用操作繁琐刚果红会使菌落之间发生混杂方法二操作简便不存在菌落混杂问题产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。思考 5在选择培养条件下，可使能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生
11、物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。四 1 发酵产纤维素酶 ， 液体 发酵和 固体 发酵2 葡萄糖 典例精析【例 1】 解析：纤维素酶只能使纤维素分解，本题中只有 C 项滤纸条的主要成分是纤维素，所以可以将滤纸条分解。答案：C 启示：酶具有专一性，纤维素酶只能分解含纤维素的物质。【例 2】解析：分解纤维素的细菌能将纤维素分解，则刚果红一纤维素的复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。答案：C启示：在合纤维素的培养基中加入刚果红时出现的透明圈，一般是以纤维素分解菌为中心。【例 3】解析：这里选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度，所用培养基是液体培养基，以便于下一
12、步的稀释涂布操作。答案：A启示：掌握选择培养的目的。课题 3 分解纤维素的微生物的分离参考答案基础自测一、1D 2C 3B 4B 5D 6A 7D 8B 9C 10ACBD二、14C 1酶 C X酶 葡萄糖苷酶15纤维素酶 纤维素分解菌 透明圈16由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对较高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。17(1)是液体培养基，原因是配方中无琼脂。(2)有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的细菌可以大量繁殖，不能利用纤维素的微生物则难以生存。(3) 牛肉膏蛋白胨 对照。18(1) 滤纸条。(2) 醋酸醋酸
13、钠 (3) 纤维素酶。(4) 纤维素酶有分解纤维素的作用。知识拓展1两种刚果红染色法的比较 刚果红染色法在本课题中我们给出了两种方法：方法一是传统的方法，缺点是操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便，不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、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。但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位，因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。
