课标创新人教生物选修1 专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离

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1、一、纤维素与纤维素酶1．纤维素(1)化学本质：由C、H、O三种元素组成，基本组成单位是葡萄糖，是地球上含量最丰富的多糖类物质。(2)来源：棉花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；纤维素是构成植物细胞壁的主要成分之一。2．纤维素酶(1)组成：纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，即C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶。(2)作用原理(3)实验验证纤维素酶的作用试管滤纸条缓冲液pH＝4.8纤维素酶(70～80U/mL)条件结果11cm×6cm10mL1_mL将两支试管固定在50mL的锥形

2、瓶中，在摇床上以140r/min的转速振荡反应1h完全分解21cm×6cm11mL/基本无变化二、纤维素分解菌的筛选1．方法2．原理版权所有:中国好课堂www.zghkt.cn三、实验设计和操作1．土壤取样：选择富含纤维素的环境。2．选择培养(1)目的：增加纤维素分解菌的浓度，确保能够从样品中分离到所需要的微生物。(2)操作方法：将土样加入装有30mL选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下振荡培养1～2_d，直至培养液变混浊，也可重复选择培养。3．梯度稀释4．涂布培养：将样品涂布到鉴别纤维素

3、分解菌的培养基上。5．筛选菌株：刚果红染色法，挑选产生透明圈的菌落。四、课题延伸——纤维素分解菌的鉴定1．为确定得到的透明圈中的菌落是纤维素分解菌，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，一般是采用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。[共研探究]纤维素分子的结构如图所示，结合教材回答下列问题：1．纤维素版权所有:中国好课堂www.zghkt.cn纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质。纤维素能

4、被土壤中某些微生物产生的纤维素酶分解。2．纤维素酶(1)纤维素酶是一种复合酶，它至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。(2)纤维素酶作用过程3．纤维素分解菌的筛选(1)利用刚果红染色法筛选纤维素分解菌。(2)纤维素分解菌的筛选常用的有两种方法，一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应；另一种是在倒平板时就加入刚果红。(3)刚果红染色法筛选的原理是什么？(4)培养基中出现透明圈不一定是纤维素分解菌的作用，因为刚果红可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

5、圈。[总结升华]两种刚果红染色法的比较　　项目内容　　方法一方法二过程培养基上长出菌落→覆盖质量浓度为1mg/mL的CR溶液倒去CR溶液→加入NaCl溶液倒掉NaCl溶液→出现透明圈配制CR溶液→灭菌→按照1mLCR/200mL培养基比例混匀→倒平板→培养→出现透明圈优点显示出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制作繁琐，加入刚果红会使菌落之间发生混杂①由于琼脂、土豆汁中均含有淀粉类物质，可能使产生淀粉酶的微生物也形成透明圈，即假阳性反应；②有些微生物具有降解色素的能力，它们会降

6、解刚果红形成透明圈，与纤维素分解菌不易区分版权所有:中国好课堂www.zghkt.cn[对点演练]1．下列有关刚果红染色法的叙述，不正确的是(　　)A．刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入B．刚果红可以在菌落形成后加入C．在菌落形成前倒平板时加入，刚果红不需要灭菌D．在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要灭菌解析：选C　利用刚果红筛选纤维素分解菌时，刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入，也可以在菌落形成后加入。在细菌菌落形成前倒平板时加入，要进行灭菌，以防杂菌的侵入，影响纤维素分解菌菌落的形成；在菌落形成

7、后加入刚果红，则不需要灭菌。[共研探究]1．实验流程土壤取样→选择培养(此步可省略)→梯度稀释→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。(1)涉及的生物技术主要有培养基的制作、无菌操作技术、稀释涂布平板法、选择培养基的作用、土壤取样等。(2)实验步骤剖析①土壤取样采取土样时，可以选择富含纤维素的环境。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，因此从这种环境中获得目的微生物的概率要高于普通环境。②选择培养a．目的：增加纤维素分解菌的浓度，确保能够从样品

8、中分离得到所需要的微生物。b．操作方法：将土样加入装有30mL选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下振荡培养1～2_d，直至培养液变混浊，也可重复选择培养。c．在分离分解纤维素的微生物的实验流程中，进行选择培养的目的：增加纤维素分解菌的浓度；使能够适应人工设置的营养条件的微生物得到迅速地繁殖，而不适应的微生物的繁殖得到抑制。选择培养的环节是否需要设置，可根据样品中目的微生物数量的多