人教版2017年高中生物第1部分專題2課題3分解纖維素的微生物的分離(選修一)課件

第1部分專題2課題3理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練知識(shí)點(diǎn)一知識(shí)點(diǎn)二考向一考向二

1.纖維素酶是復(fù)合酶，包括C1酶、Cx酶和

葡萄糖苷酶等組分。2．纖維素酶的作用是：纖維素

纖維二糖葡萄糖。3．剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物。當(dāng)纖維素被分解后，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。4．分離后，為確定得到的是纖維素分解菌，還需進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn)。

[自讀教材·夯基礎(chǔ)]1．纖維素(1)基本組成單位：

。(2)含量：是地球上最豐富的

類物質(zhì)。(3)分布：

是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。此外，木材、作物秸稈等也富含纖維素。葡萄糖多糖棉花復(fù)合酶C1酶Cx酶葡萄糖苷酶C1酶和Cx酶葡萄糖苷酶(3)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：試管濾紙條緩沖液pH＝4.8纖維素酶(70～80U/mL)條件結(jié)果11cm×6cm10mL

將兩支試管固定在50mL的錐形瓶中，在搖床上以140r/min的轉(zhuǎn)速振蕩反應(yīng)1h

21cm×6cm

mL

111mL完全分解基本無變化3．纖維素分解菌的篩選(1)方法：

染色法，常用的有兩種，一種是先

，再加入

進(jìn)行顏色反應(yīng)，另一種是在

時(shí)就加入

。剛果紅

培養(yǎng)微生物剛果紅倒平板剛果紅以纖維素分解菌紅色

[跟隨名師·解疑難]纖維素分解菌的篩選(1)篩選原理：剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖反應(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，該復(fù)合物無法形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(2)篩選方法：方法一方法二操作先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅倒平板時(shí)加入剛果紅優(yōu)點(diǎn)顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用操作簡(jiǎn)便，不存在菌落混雜的問題缺點(diǎn)操作繁瑣，加入剛果紅溶液會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜①由于在纖維素粉、瓊脂和土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì)，可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)透明圈較為模糊的假陽性反應(yīng)②有些微生物具有降解色素的能力，長(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)會(huì)降解剛果紅而形成明顯的透明圈

[自讀教材·夯基礎(chǔ)]1．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程(1)土壤取樣：選擇富含

的環(huán)境纖維素濃度微生物選擇培養(yǎng)基搖床1～2d混濁(3)梯度稀釋

(4)涂布培養(yǎng)：將樣品涂布到

的培養(yǎng)基上

(5)篩選菌株：

染色法，挑選產(chǎn)生

的菌落鑒別纖維素分解菌剛果紅透明圈2．課題延伸——纖維素分解菌的鑒定(1)為確定得到的透明圈中的菌落是纖維素分解菌，需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)

的實(shí)驗(yàn)，纖維素酶的發(fā)酵方法有

和

兩種。(2)纖維素酶的測(cè)定方法，一般是采用對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的

進(jìn)行

測(cè)定。纖維素酶液體發(fā)酵固體發(fā)酵葡萄糖定量1．在實(shí)驗(yàn)過程中，為什么要進(jìn)行梯度稀釋？提示：通過梯度稀釋使聚集在一起的微生物分散成單個(gè)細(xì)菌，在培養(yǎng)基表面形成單個(gè)的菌落。2．分離分解纖維素的微生物實(shí)驗(yàn)，只是分離純化的第一步，為確保得到的是纖維素分解菌，還需要做什么工作？提示：還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實(shí)驗(yàn)。

[跟隨名師·解疑難]1．纖維素分解菌的篩選過程中所用兩種培養(yǎng)基的成分和作用(1)纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基：組分含量提供的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)纖維素粉碳源、能源NaNO3無機(jī)鹽Na2HPO4·7H2OKH2PO4MgSO4·7H2OKCl酵母膏特殊營(yíng)養(yǎng)成分、碳源、氮源水解酪素氮源、特殊營(yíng)養(yǎng)成分上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容至1000mL5g1g1.2g0.9g0.5g0.5g0.5g0.5g(2)鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基：組分含量提供的主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)CMC-Na5～10g碳源酵母膏1g碳源、氮源、特殊營(yíng)養(yǎng)成分KH2PO40.25g無機(jī)鹽瓊脂15g凝固劑土豆汁100mL碳源上述物質(zhì)溶解后，用蒸餾水定容至1000mL

2．纖維素分解菌的篩選過程中所用兩種培養(yǎng)基的比較(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?fàn)I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?yàn)樾枰谂囵B(yǎng)基上形成我們?nèi)庋劭梢姷木洹?3)在上述選擇培養(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(zhǎng)，而其他絕大多數(shù)微生物不能正常生長(zhǎng)；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(zhǎng)。[特別提醒]

(1)判斷某個(gè)培養(yǎng)基是否具有選擇作用時(shí)，應(yīng)設(shè)立基礎(chǔ)培養(yǎng)基進(jìn)行對(duì)照。(2判斷所使用的培養(yǎng)基是否被雜菌污染時(shí)，應(yīng)設(shè)立不接種該菌種的培養(yǎng)基進(jìn)行空白對(duì)照。[例1]下列有關(guān)剛果紅染色法的敘述，不正確的是(

)A．剛果紅可以在細(xì)菌菌落形成前倒平板時(shí)加入B．剛果紅可以在菌落形成后加入C．在菌落形成前倒平板時(shí)加入，剛果紅不需要滅菌D．在菌落形成后加入剛果紅時(shí)，剛果紅不需要滅菌．[解析]利用剛果紅篩選纖維素分解菌時(shí)，剛果紅可以在細(xì)菌菌落形成前倒平板時(shí)加入，也可以在菌落形成后加入。在細(xì)菌菌落形成前倒平板時(shí)加入，要進(jìn)行滅菌，以防雜菌的侵入，影響纖維素分解菌菌落的形成；在菌落形成后加入剛果紅，則不需要滅菌。[答案]

C[例2]某實(shí)驗(yàn)小組欲從土壤中篩選出能分泌淀粉酶的芽孢桿菌，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟如下，請(qǐng)給予合理的補(bǔ)充。(1)采樣與培養(yǎng)：將采集的土樣混勻后稱取1g，置于經(jīng)過________法滅菌處理的________(填“固體”或“液體”)培養(yǎng)基中，28℃振蕩培養(yǎng)。(2)接種與選擇：為避免培養(yǎng)液中菌體濃度過高，需將培養(yǎng)液進(jìn)行________處理。之后，將菌液涂布接種于以________為唯一碳源的固體培養(yǎng)基上，30℃條件下培養(yǎng)。為避免污染，需將培養(yǎng)皿呈________狀態(tài)放置。此外，為排除其他因素的影響，提高實(shí)驗(yàn)可信度，本步驟需設(shè)計(jì)________作為空白對(duì)照。(3)篩選與純化：將適量的碘液滴加在平板中的菌落周圍，如果菌落周圍的現(xiàn)象是________________，則說明此種菌能夠__________________。從平板中挑取實(shí)驗(yàn)效果明顯的目的菌株，采用________法接種于新的培養(yǎng)基平板上，可對(duì)菌株進(jìn)行進(jìn)一步的純化。[解析]

(1)對(duì)培養(yǎng)基的滅菌方式是高壓蒸汽滅菌，因?yàn)楹竺嬉M(jìn)行涂布，所以應(yīng)該用液體培養(yǎng)基來培養(yǎng)。(2)減小培養(yǎng)液菌體濃度一般用稀釋方法。由于題目要求選出能分泌淀粉酶的芽孢桿菌，所以培養(yǎng)基中的碳源就應(yīng)只有淀粉。倒置可以減少培養(yǎng)基受污染，為排除其他因素影響，需要設(shè)置未接種的空白的培養(yǎng)基作對(duì)照組。(3)淀粉被水解，培養(yǎng)基會(huì)出現(xiàn)透明圈的現(xiàn)象。用平板劃線法來培養(yǎng)，可進(jìn)一步純化菌種。[答案]

(1)高壓蒸汽滅