生物選修一新專題二課題二電子教案

1、生物選修一新專題二課題二1、纖維素在生物圈的、纖維素在生物圈的分布分布狀況？狀況？2、纖維素酶的組成纖維素酶的組成及作用？及作用？纖維素是纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。植物。植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中棉花棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。纖維素酶是一種纖維素酶是一種復(fù)合酶復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即種組分，即C1酶酶、CX酶酶和和葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶，前兩種酶，前兩種酶使纖維素分解成使纖維素分解成纖維二糖纖維二糖，第三種酶將

2、纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成分解成葡萄糖葡萄糖。纖維素和纖維素酶纖維素和纖維素酶纖維素分解菌的篩選纖維素分解菌的篩選1、纖維素分解菌的、纖維素分解菌的篩選方法篩選方法:2、纖維素分解菌的篩選、纖維素分解菌的篩選原理原理:剛果紅染色法剛果紅染色法：這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直：這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接對微生物進(jìn)行篩選接對微生物進(jìn)行篩選 剛果紅剛果紅是一種染料，它可以是一種染料，它可以與纖維素形成紅色與纖維素形成紅色復(fù)合物復(fù)合物，但并不和纖維二糖、葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)但并不和纖維二糖、葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后剛果紅當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后剛果紅纖維素的復(fù)合纖維素的復(fù)合物就

3、無法形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為物就無法形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的中心的透明圈透明圈 。這樣我們可以。這樣我們可以通過是否產(chǎn)生透明通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌圈來篩選纖維素分解菌 1、說出分離分解纖維素的微生物實(shí)驗(yàn)流程？、說出分離分解纖維素的微生物實(shí)驗(yàn)流程？ 2、為什么要在纖維素豐富的環(huán)境中尋找纖維素分、為什么要在纖維素豐富的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？濾紙埋在土壤中有什么作用？解菌？濾紙埋在土壤中有什么作用？ 3、選擇培養(yǎng)的目的？為什么？該實(shí)驗(yàn)的選擇培養(yǎng)、選擇培養(yǎng)的目的？為什么？該實(shí)驗(yàn)的選擇培養(yǎng)基為什么有選擇作用？按物理性質(zhì)屬哪種培養(yǎng)基？基為什么有選擇作用？按物理

4、性質(zhì)屬哪種培養(yǎng)基？ 4、鑒定該細(xì)菌用的染料是？常用的剛果紅染色法、鑒定該細(xì)菌用的染料是？常用的剛果紅染色法有幾種？分別是？試評價(jià)其優(yōu)缺點(diǎn)有幾種？分別是？試評價(jià)其優(yōu)缺點(diǎn) 5、如何進(jìn)一步確定得到的是纖維素分解菌？纖維、如何進(jìn)一步確定得到的是纖維素分解菌？纖維素酶發(fā)酵的方法有？纖維素酶的測定方法？素酶發(fā)酵的方法有？纖維素酶的測定方法？二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及操作（閱讀（閱讀P28-30頁，頁，討論回答）討論回答）實(shí)驗(yàn)操作：實(shí)驗(yàn)操作：土壤取樣土壤取樣選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng)梯度稀釋梯度稀釋將樣品涂布到將樣品涂布到鑒別纖維鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上素分解菌的培養(yǎng)基上挑選挑選產(chǎn)生透明產(chǎn)生透明圈的圈的菌落菌

5、落土壤取樣土壤取樣取樣的環(huán)境取樣的環(huán)境？作出這種選擇的？作出這種選擇的理由理由是什么？是什么？ 選擇纖維素豐富的環(huán)境選擇纖維素豐富的環(huán)境，如樹林中多，如樹林中多年落葉形成的年落葉形成的腐殖土腐殖土，多年積累的枯枝敗，多年積累的枯枝敗葉等等。葉等等。 生物與環(huán)境的相適應(yīng)關(guān)系生物與環(huán)境的相適應(yīng)關(guān)系，在富含纖，在富含纖維素的環(huán)境中纖維素分解菌的含量相對提維素的環(huán)境中纖維素分解菌的含量相對提高，因此從這種土壤中獲得目的微生物的高，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)境幾率要高于普通環(huán)境選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng)1、選擇培養(yǎng)的目的：、選擇培養(yǎng)的目的：增加纖維素分解菌的增加纖維素分解菌的濃度濃度，以確保

6、能夠從樣品中分離到，以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物所需要的微生物2、選擇培養(yǎng)基：選擇培養(yǎng)基： 參照課本參照課本29頁旁欄中的比例配置，回答下列問題頁旁欄中的比例配置，回答下列問題是液體培養(yǎng)基，原因是配方中無凝固劑是液體培養(yǎng)基，原因是配方中無凝固劑有選擇作用，本配方中的碳源是纖維素，所以能分有選擇作用，本配方中的碳源是纖維素，所以能分解纖維素的解纖維素的 微生物可以大量繁殖微生物可以大量繁殖用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基與之對照用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基與之對照a、旁欄中是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？為什么？、旁欄中是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？為什么？b、這個(gè)培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用？、這個(gè)培養(yǎng)基對

7、微生物是否具有選擇作用？ 如果具有，是如何進(jìn)行選擇的？如果具有，是如何進(jìn)行選擇的？c、你能否設(shè)計(jì)一個(gè)對照實(shí)驗(yàn)，說明、你能否設(shè)計(jì)一個(gè)對照實(shí)驗(yàn)，說明選擇培養(yǎng)的作用選擇培養(yǎng)的作用？為什么選擇培養(yǎng)能夠?yàn)槭裁催x擇培養(yǎng)能夠“濃縮濃縮”所需的微生物？所需的微生物？ 在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到抑制，因此可以起到“濃縮濃縮”的作用的作用剛果紅染色法：剛果紅染色法：方法一：方法一：先培養(yǎng)微生物，再加入

8、剛果先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)紅進(jìn)行顏色反應(yīng)方法二方法二：在倒平板時(shí)就加入剛果紅在倒平板時(shí)就加入剛果紅思考：思考：這兩種方法各有哪些優(yōu)點(diǎn)與不足？這兩種方法各有哪些優(yōu)點(diǎn)與不足？ 方法一方法一 缺點(diǎn)會(huì)使缺點(diǎn)會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜菌落之間發(fā)生混雜；優(yōu)點(diǎn)是顯示；優(yōu)點(diǎn)是顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用 方法二方法二 優(yōu)點(diǎn)是優(yōu)點(diǎn)是操作簡便操作簡便，不存在菌落混雜問題，不存在菌落混雜問題缺點(diǎn)一是由于培養(yǎng)基中還含有淀粉類物質(zhì)，可以缺點(diǎn)一是由于培養(yǎng)基中還含有淀粉類物質(zhì)，可以使能使能產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應(yīng)產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應(yīng)；缺點(diǎn)二；

9、缺點(diǎn)二有些微有些微生物具有降解色素的能力生物具有降解色素的能力，它們在長時(shí)間培養(yǎng)過程中，它們在長時(shí)間培養(yǎng)過程中會(huì)降解剛果紅，形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌會(huì)降解剛果紅，形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分不易區(qū)分課題延伸課題延伸 本課題對分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的本課題對分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選，但是這只是分離純化的第一步。篩選，但是這只是分離純化的第一步。為確定得為確定得到的是纖維素分解菌，還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素到的是纖維素分解菌，還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn)酶的實(shí)驗(yàn)，纖維素酶的測定方法一般是對纖維素，纖維素酶的測定方法一般是對纖維素酶分解濾紙等酶分解濾紙等纖維素纖維素

10、后所后所產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量產(chǎn)生的葡萄糖進(jìn)行定量的測定。的測定。小結(jié)1 1、纖維素的基本單位和結(jié)構(gòu)？、纖維素的基本單位和結(jié)構(gòu)？2 2、纖維素酶的組成及作用？、纖維素酶的組成及作用？3 3、纖維素分解菌的篩選方法？、纖維素分解菌的篩選方法？4 4、纖維素分解菌的篩選原理？、纖維素分解菌的篩選原理？5 5、選擇培養(yǎng)的目的？為什么？該實(shí)驗(yàn)的選擇培養(yǎng)基、選擇培養(yǎng)的目的？為什么？該實(shí)驗(yàn)的選擇培養(yǎng)基 為什么有選擇作用？按物理性質(zhì)屬哪種培養(yǎng)基？為什么有選擇作用？按物理性質(zhì)屬哪種培養(yǎng)基？6 6、鑒別培養(yǎng)基中鑒定細(xì)菌用的染料是？常用的剛果、鑒別培養(yǎng)基中鑒定細(xì)菌用的染料是？常用的剛果紅染色法有幾種？分別是？試評價(jià)

11、其優(yōu)缺點(diǎn)紅染色法有幾種？分別是？試評價(jià)其優(yōu)缺點(diǎn)7 7、如何進(jìn)一步確定得到的是纖維素分解菌？纖維素、如何進(jìn)一步確定得到的是纖維素分解菌？纖維素酶發(fā)酵的方法有？纖維素酶的測定方法？酶發(fā)酵的方法有？纖維素酶的測定方法？植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解，回答下列問題：植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解，回答下列問題：（1 1）分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由）分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶，該酶是由3 3種種組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將組分組成的復(fù)合酶，其中的葡萄糖苷酶可將 分解成分解成 （2 2）在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅（）在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅

12、（CR)CR)時(shí)，時(shí)，CRCR可與纖維素可與纖維素形成形成 色復(fù)合物。用含有色復(fù)合物。用含有CRCR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌對，培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的對，培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的 （3 3）為從富含纖維素的上壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，）為從富含纖維素的上壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落，某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩種培養(yǎng)基（成分見下表某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩種培養(yǎng)基（成分見下表) )：注：注：“+”+”表示有，表示有，“-”-”表示無。表示無。據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲據(jù)表判斷，培養(yǎng)基甲 填填“能能”或或“不能不能”用于分離用于分離和鑒別纖維素分解菌，原因是和鑒別纖維素分解菌，原因是 ；培養(yǎng)基乙；培養(yǎng)基乙 填填“能能”或或“不能不能”用于分離和