高中生物 專題2 課題3 分解纖維素的微生物的分離導(dǎo)學(xué)案新人教版選修1

1、專題2課題3 分解纖維素的微生物的分離一、課題背景分析纖維素是一種由 首尾相連而成的高分子化合物，植物每年產(chǎn)生的纖維素能被土壤中的某些微生物分解利用，是因為它們能產(chǎn)生 。對這些微生物的研究與利用，使人們能夠利用秸稈等廢棄物生產(chǎn) ，用 處理服裝面料等。二.基礎(chǔ)知識：（一）纖維素和纖維素酶閱讀課本27頁基礎(chǔ)知識部分第一、二段，回答下列問題：1、纖維素在生物圈的分布狀況？纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中 是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。2、纖維素酶的組成及作用？纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即 、 和 ，前兩種酶使纖維素分解

2、成 ，第三種酶將 分解成葡萄糖。（二）纖維素分解菌的篩選閱讀課本課本28頁相關(guān)部分，回答下列問題：1、纖維素分解菌的篩選方法- ，這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接對微生物進行篩選2、纖維素分解菌的篩選方法的原理剛果紅是一種染料，它可以與纖維素形成 ，但并不和 、 發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后剛果紅纖維素的復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解為中心的 。這樣我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌三、實驗操作分離分解纖維素的微生物實驗流程：土壤取樣 梯度稀釋 。旁欄思考題本實驗的流程與課題2中的實驗流程有哪些異同？提示：本實驗流程與課題2的流程的區(qū)別如下。課題2是將土樣制成的菌

3、懸液直接涂布在以尿素為惟一氮源的選擇性培養(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，再將菌液涂布在選擇培養(yǎng)基上。其他步驟基本一致。(一) 土壤取樣采集土樣時，應(yīng)選擇富含纖維素的環(huán)境。若找不到合適環(huán)境，可將濾紙埋在土壤中一個月左右，也會有能分解纖維素的微生物生長。旁欄思考題取樣的環(huán)境是怎樣的，作出這種選擇的理由是什么？選擇 的環(huán)境，如樹林中多年落葉形成的腐殖土，多年積累的枯枝敗葉等等。根據(jù)生物與環(huán)境的互相依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中 的含量相對提高，因此從這種土壤中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。旁欄思考題將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進土壤多深？

4、提示：將濾紙埋在土壤中能使 ，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 cm左右腐殖土壤中。（二）選擇培養(yǎng)1.選擇培養(yǎng)的目的：增加 ，以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。2.制備選擇培養(yǎng)基：參照課本29頁旁欄中的比例配置，回答下列問題：旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？為什么？是液體培養(yǎng)基，原因是配方中無凝固劑。這個培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用？如果具有，是如何進行選擇的？有選擇作用，本配方中的碳源是纖維素，所以能分解纖維素的微生物可以大量繁殖。你能否設(shè)計一個對照實驗，說明選擇培養(yǎng)基的作用用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基與之對照。3、選擇培養(yǎng)將土樣加入裝有30ml選擇培養(yǎng)

5、基的錐形瓶中，將錐形瓶固定在搖床上，在一定溫度下震蕩培養(yǎng)12天，直至培養(yǎng)液變渾濁。也可重復(fù)選擇培養(yǎng)旁欄思考題為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？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）梯度稀釋按照課題1的稀釋操作方法，將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進行等比稀釋101107倍。將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上。（四）將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上1.制備培養(yǎng)基:參照課本旁欄中的比例配制。2.倒平板操作。3.涂布平板：將稀釋度為104106的菌懸液各取0.1ml涂布到平板培養(yǎng)

6、基上，30倒置培養(yǎng)，菌落周圍會出現(xiàn)明顯的透明圈。4.挑選產(chǎn)生透明圈的菌落（參照課本剛果紅染色法，挑選產(chǎn)生透明圈的菌落，一般即為分解纖維素的菌落。）（五）剛果紅染色法方法一：先 ，再加入剛果紅進行顏色反應(yīng)。方法二：在 時就加入剛果紅。旁欄思考題這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足？提示：方法一 缺點是操作煩瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā)生混雜；優(yōu)點是這樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用。 方法二 優(yōu)點是操作簡便，不存在菌落混雜問題。缺點一是由于培養(yǎng)基中還含有淀粉類物質(zhì)，可以使能產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應(yīng)；缺點二有些微生物具有降解色素的能力，它們在長時間培養(yǎng)過程中會降解剛果紅，形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分。四、結(jié)果分析與評價（一）培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落？設(shè)置對照，若對照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中無菌落生長則說明培養(yǎng)基制作合格。如果觀察到產(chǎn)生透明圈的菌落，則說明可能獲得了分解纖維素的微生物。（二）分離的結(jié)果是否一致如果不同，分析產(chǎn)生不同結(jié)果的原因。五、課