2017-2018学年高中生物选修1课件：专题二 课题3 分解纤维素的微生物的分离 精品
《步步高》2017-2018学年高二人教版生物选修一课件：专题整合提升：专题2 微生物的培养与应用
高温的物品
例1 下列有关微生物培养与应用的说法，正确的是 A.天然培养基是指直接取自自然界不需加工的培养基 B.接种前需对培养基、培养皿、接种环、实验操作者的双手等
进行严格
的灭菌处理 C.大肠杆菌的纯化培养过程包括培养基的配制和纯化大肠杆菌 两个阶段 D. 分离分解尿素的细菌时，尿素是培养基中唯一的氮源和碳源 解析 天然培养基是成分不明确的培养基，并不是不需加工配
制的培养基；实验操作者的双手需进行消毒处理；分离分解尿
素的细菌时，尿素是唯一氮源但不是唯一的碳源。
解析
答案
例2
微生物培养过程中，要十分重视无菌操作，现代生物学实
验中的许多方面也要进行无菌操作，以防止杂菌污染，请分析下
列操作，错误的是
①煮沸消毒可以杀死微生物的营养细胞和部分芽孢 ②接种操作 要在酒精灯火焰附近进行 ③家庭制作葡萄酒时要将容器和葡萄 进行灭菌 ④培养基要进行高压蒸汽灭菌 ⑤加入培养基中的指 示剂和染料不需要灭菌 A.① B.②③ C.③④ D.③⑤
紫外线 消毒法
30 W紫外灯照射 30 min
接种室空间消毒 微生物接种工具如接种环、
灼烧灭
菌法
酒精灯火焰灼烧
接种针或其他金属用具等，
接种过程中试管口或锥形 瓶口等 玻璃器皿(如吸管、培养皿
干热灭 干热灭菌箱160～ 等)、金属用具等凡不适宜 菌法 高压蒸 170 ℃加热1～2 h 用其他方法灭菌而又能耐
为异养型，所以培养基中加了乳糖等含碳有机物。由于生物的变异具有不 定向性，且通过图示可以看出，将A试管中10 mL菌液先均分到50支试管
中再培养24 h以后涂布到50个含噬菌体的平板上，菌落数有了明显差异，
说明抗性发生了差异；B试管中10 mL菌液先一起培养24 h后再均分为50份
专题二课题3 分解纤维素的微生物的分离
2019年高考全国Ⅱ卷37. （4）该小组将人工合成的一段DNA 转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶（酶E）。为了 比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验， 请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加酶E的缓冲液，
B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加_缓___冲__液___，
三处滴加量相同。
②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，
说明__缓__冲___液__不__能__降___解__W_____；若A、B处形成的透明圈直径 大小相近，说明_酶___E_与__天__然___酶__降__解__W__的___能__力__相__近______。
谢谢观赏！！！
鉴别纤维素分解菌的培养基
培养基组成 CMC-Na 5~10g (水溶性羧甲基纤维素钠)
提供的主要营养物质 碳源
酵母膏 1g
碳源、氮源、生长因子
KH2PO4 0.25g 土豆汁 100mL
无机盐 碳源、生长因馏水定容至1000mL
氢元素、氧元素
涂布：
分离细菌，通常选取104、 105、106的土壤稀释液
练习巩固
3、在加入刚果红的培养基中会出 现如右图所示的透明圈，产生的 透明圈是( ) A.刚果红与纤维素形成的复合物 B.刚果红被纤维素分解菌分解
形成的 C.纤维素分解后形成的葡萄糖导致的 D.以纤维素分解菌为中心形成的
2019年高考全国Ⅱ卷37. 物质W是一种含氮有机物，会污染 土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某 研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。回 答下列问题。 （1）要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该
本节书内容的背景知识
2018年人教版生物选修1专题2 课题3
课题3 分解纤维素的微生物的分离1．了解纤维素与纤维素酶。
2．理解纤维素分解菌的筛选原理。
(重点)3．简述从土壤中分离出分解纤维素的微生物的方法。
1．纤维素(1)元素组成：C 、H 、O 三种元素。
(2)组成单体：葡萄糖。
(3)种类：除天然纤维素外，还有水溶性的羧甲基纤维素钠、不溶于水的微晶纤维素等。
2．纤维素酶(1)组成：纤维素酶是一种复合酶，包括C 1酶、C X 酶和葡萄糖苷酶三种组分。
(2)作用纤维素―――――――→C 1酶、C X 酶纤维二糖―――――――→葡萄糖苷酶葡萄糖3．纤维素分解菌的筛选(1)方法刚果红染色法⎩⎨⎧方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应方法二：在倒平板时就加入刚果红(2)原理：⎭⎬⎫刚果红＋纤维素――→形成红色复合物培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，据此筛选[合作探讨]探讨1：草食性动物是怎样消化食物中的纤维素的？提示：反刍动物的瘤胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。
微生物能够产生纤维素酶，最终将纤维素分解成葡萄糖。
探讨2：培养基中出现透明圈一定是纤维素分解菌的作用吗？提示：不一定。
刚果红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圈。
[思维升华]1．实验原理即可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
2．两种刚果红(CR)染色法的比较1．下列关于纤维素的叙述中，不正确的是()A．纤维素是由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物B．纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，是因为这些微生物能够产生纤维素酶C．植物的根、茎、叶等器官中都含有大量的纤维素D．自然界中的各种生物均能把纤维素分解成葡萄糖，从而作为生物体的能量来源【解析】自然界中许多生物都不能分解纤维素。
故选D。
【答案】 D2．下列关于纤维素酶的叙述中不正确的()A．纤维素酶可将纤维素先分解为纤维二糖，再分解为葡萄糖B．纤维素酶含有C、H、O、N等元素C．用纤维素酶处理玉米根尖成熟区细胞后，将细胞放入0.3 g/mL的蔗糖溶液中出现质壁分离现象D．纤维素酶是一种复合酶【解析】纤维素酶是一种复合酶，至少包括C1酶、C x酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
人教版高中生物 选修1专题2课题3分解纤维素的微生物的分离(课件) (共12张PPT)
课题目标
1.能简述纤维素酶的种类及作用。 2.掌握从土壤中分离出分解纤维素的微生物操作技术，了解这类微 生物的应用。
一、基础知识
（一）纤维素与纤维素酶
1．纤维素
含_C_、__H_、__O_三种元素，是一种多糖。纤维素的基本组成单位是
土壤取样
〖旁栏思考2〗 取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？
选择纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土，多 年积累的枯枝败叶等等。 生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境中纤维素分解 菌的含量相对提高，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要 高于普通环境。
〖旁栏思考3〗 将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？
四、课题延伸
为确定得到的是纤维素分解菌，还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。
纤维素酶的测定方法一般是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的测定。
分解 纤维 素的 微生 物的 分离
【课堂小结】
纤维素酶 种类、作用、催化活力
筛选原理 刚果红染色
前置染色法 后置染色法
_葡__萄__糖___，人体内没有_纤__维__素__酶_，所以人体不能直接以纤维素为
能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解 成__葡__萄__糖__释放到无机环境。
栏 目 链
2.纤维素酶
接
纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即
C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖， 第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
三、结果分析与评价
（一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落
专题2-3 分解纤维素的微生物的分离(课件)-2017-2018学年高二生物同步精品课堂(提升版)(选修1)
栏 目 链 接
纤维素
C 1酶 Cx酶
纤维二糖
葡萄糖苷酶
葡萄糖
（二）纤维素分解菌的筛选 1.方法： 刚果红染色法 颜色 通过________反应直接筛选。 2.原理 四种纤维素分解合物 ，当纤维 刚果红可以与纤维素形成____________ 纤维素酶 素被_________ 分解后，红色复合物无法形成， 纤维素分解菌 为中心的________ 出现以_____________ 透明圈 ，我们 可以通过______________ 是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
四、课题延伸
为确定得到的是纤维素分解菌，还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。 纤维素酶的测定方法一般是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的测定。
【典型例题】
为从富含纤维素分解菌的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落并加以 鉴定，某同学设计了甲、乙两种培养基：注：“＋”表示“有”，“－ ”表示“无”。 不能 填“能”或“不能”)用于分离纤维素分 据表判断，培养基甲________( 液体培养基不能分离单菌落 解菌，原因是__________________________________________ ；培养基 不能 乙________( 填“能”或“不能”)用于鉴定纤维素分解菌，原因是 __________________________________________ 。 培养基中没有纤维素 培养基 酵母膏 无机盐 淀粉 纤维素粉 甲 乙 ＋ ＋ ＋ ＋ － ＋ ＋ － 琼脂 － ＋ CR溶液 ＋ ＋ 水 ＋ ＋
【方法点拨】 刚果红染色法 方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。 方法二：在倒平板时就加入刚果红。 染色法 方法一 优点 缺点
高二生物人教版选修1课件2.3 分解纤维素的微生物的分离
三、课题延伸
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的测定。
问题导学
当堂检测
一、刚果红染色法
活动与探究 1 1.刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理是什么? 提示:(1)刚果红可以与纤维素形成红色复合物,但不与水解后的纤维二 糖及葡萄糖发生这种反应。(2)纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维 素,从而使菌落周围形成透明圈。 2.常用的刚果红染色法有哪几种?它们在加入刚果红的时间上有什么不 同? 提示: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。
: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选择培养基上→挑选产生透明圈的菌落。 2.土壤取样 采集土样时,可以选择纤维素丰富的环境,如树林中多年落叶形成的腐 殖土。 3.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 30 mL 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。 4.刚果红染色培养并鉴定 (1)方法一:先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应。 (2)方法二:在倒平板时,就加入刚果红。
问题导学
当堂检测
二、分离纤维素分解菌的实验设计
活动与探究 2 1.用流程图表示本实验的操作流程。 提示:土壤取样→选择培养→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。 2.本实验与课题 2 中的实验在实验流程上有哪些异同? 提示:课题 2 是将土壤样品制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源 的选择培养基上,直接分离得到菌落。 本课题通过选择培养,使纤维素分 解菌得到增殖后 ,再将菌液涂布在鉴别培养基上。其他步骤基本相同。 3.将滤纸埋在土壤中有什么作用?你认为滤纸应该埋进土壤多深? 提示:将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集,实际上是人工设 置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约 10 cm 的腐殖 土壤中。
专题二 课题3 分解纤维素的微生物的分离
（二）纤维素分解菌的筛选 。 1、筛选方法： 筛选方法： 2、筛选纤维素分解菌的原理 刚果红是一种染料，它可以与像 刚果红是一种染料， ， 这样的多糖物质形成 ，但并 不和水解后的 和 发生这 种反应。 种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加 入刚果红时， 入刚果红时，培养基中会出现以 为 中心的 。这样，我们就可以通过 这样， 圈来筛选 。
链接高考
2009年40.【生物 选修1 2009年40.【生物——选修1生物技术实践】（15分） 选修 生物技术实践】 15分 在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外， （1）在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外， 温度 还要考虑______ ______和渗透压等条件。 ______、______和渗透压等条件 还要考虑______、酸碱度 和渗透压等条件。由于该细菌 易培养 具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、 具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、 生活周期短 ______等优点 因此常作为遗传学研究的实验材料。 等优点， ______等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。 在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染， （2）在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染， 灭菌 需对培养基和培养皿进行________ 消毒、灭菌）； ________（ ）；操 需对培养基和培养皿进行________（消毒、灭菌）；操 消毒 作者的双手需要进行清洗和______ ______； 作者的双手需要进行清洗和______；静止空气中的细菌 可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性， 可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还 损伤DNA DNA的结构 损伤DNA的结构 __________。 能__________。
实验设计
1.实验流程 1.实验流程
人教版高中生物选修1专题2课题3 分解纤维素的微生物的分离(共22页)
3、梯度稀释
按照课题1的稀释操作方法，将选择培养后的培养基 进行等比稀释，稀释最大倍数到106 。 无菌水稀释
4、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
1、制备鉴别培养基： 2、涂布平板：将稀释度为104
～106的菌悬液各取0.1ml涂布在
（2）组成：
纤维素酶不是单一酶，是复合酶。
CX酶：(内切酶) 作用于糖链的内部使之断裂成糖链片段 C1酶：(外切酶) 从糖链的末端开始切掉两个葡萄糖分子，产生 纤维二糖 葡萄糖苷酶：将纤维二糖分解为葡萄糖
（3）酶反应原理：
纤维素
CX 酶、C1酶
纤维二糖
萄糖苷酶
葡萄糖
已经发现并用于生产纤维素酶的菌种有绿色木 霉、变异青霉、黑曲霉和根霉等。
素分解菌。93、纤源自素分解菌的筛选 （1）筛选方法：刚果红染色法 （2）筛选原理：
刚果红（CR）是一种染料，它可以与像纤维素这样的多 糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄 糖发生这种反应。纤维素被分解后无法形成刚果红—纤维素 复合物，形成透明圈。
二、实验设计
土壤取样 选择培养 * 梯度稀释
6
3、纤维素酶的分解实验： 实验设计：纤维素酶水解滤纸实验
酶活力单位：1U表示1个酶活力单位。 7
讨论：根据你所掌握的微生物培养技术，如果要观察土壤中
微生物分解纤维素的效果，应该如何设计简单的实验？并预 测实验结果。
实验组别
实验组 （3组）
对照组 （1组） 相同大小的3条卷烟 纸+灭菌土样 卷烟纸不消失
雾霾天气是一种大气污染状态，飘浮的颗粒物可直接通过 呼吸系统进入支气管，造成呼吸道、脑血管、鼻腔炎等疾病。 PM2.5被认为是造成雾霾天气的“元凶”。南方的水稻收割后， 许多秸秆丢弃在田野里直接燃烧，焚烧大量秸秆与汽车尾气、 工业排气、建筑扬尘等，多种污染源可以混合催生雾霾天气。 讨论：“秸秆”的主要成分是什么？分析焚烧大量秸秆会造成 哪些问题，你能够想到哪些无污染降解秸秆的方法吗？
2017-2018学年高二生物人教选修1-2.3 分解纤维素的微生物的分离
《课时同步君》2017-2018学年高二生物人教选修1-2.3 分解纤维素的微生物的分离一、单选题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．刚果红在菌落形成前倒平板时加入，加入的刚果红不需要灭菌D．在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要灭菌2. 下列为从土壤中分离分解尿素细胞的取样培养操作步骤，正确的是：①土壤取样②称取10g土壤取出加入盛有90ml无菌水的锥形瓶中③吸取0.1ml进行平板涂布④依次稀释至101、102、103、104、105、106、107稀释度A．①→②→③→④B．①→③→②→④C．①→②→④→③D．①→④→②→③3. 下列不属于纤维素酶组分的是（）A．C1酶B．C x酶C．葡萄糖苷酶D．半乳糖苷酶4. 在分离分解纤维素的微生物实验中，下列关于土壤取样的叙述，不正确的是A．可选取深层的土壤作为样品B．可选取树林中多年落叶的腐殖土作为样品C．可选取树林中多年积累的枯枝败叶作为样品D．可把滤纸埋在土壤中经过30 d左右，再选取已腐烂的滤纸作为样品5. 以下关于分离纤维素分解菌的实验操作错误的是A．经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上B．选择培养这一步可省略，但得到的纤维素分解菌会较少C．可通过定时测定葡萄糖产量的变化来衡量纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量D．对照组可用等量的纤维素分解菌培养液涂布到不含纤维素的培养基上6. 为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌草隆”（一种除草剂）进行了实验，取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌，下列有关事项正确的是A．再增加c组作为对照，不喷入“敌草隆”，其他处理与a、b组相同B．向a、b中喷入等量敌草隆，再置于同一温箱中培养相同时间C．检测敌草隆消失的情况，预计a组敌草隆含量不变，b组敌草隆全部分解D．用砂土进行该实验，和用几种典型土壤混合后进行实验效果相同7. 下图是从土壤中分离纤维素分解菌并测定纤维素酶活性的流程，相关叙述不正确的是（）A．步骤①的目的是对样品进行稀释B．Ⅰ培养基中的唯一碳源是纤维素C．可根据Ⅱ培养基中透明圈的大小来筛选目的菌D．可采用纤维素酶分解滤纸所产生的葡萄糖量对其活性进行测定8. 从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计正确的是A ．土壤取样→梯度稀释→稀释涂布平板→发酵培养B ．土壤取样→选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落C ．土壤取样→梯度稀释→选择培养→挑选菌落D ．土壤取样→梯度稀释→稀释涂布平板→选择培养→挑选菌落9. 某校生物兴趣小组研究发现，秸秆还田的过程中施加外源纤维素酶能起到较好的效果。
高中生物 第1部分 专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离课件 新人教版选修1
第九页，共29页。
3．纤维素分解菌的筛选
(1)方法： 刚果红 染色法，常用的有两种，一种(yī
zh培ǒ养nɡ()p是éiy先ǎng)微生物 刚果红
倒平板(píng，bǎ再n)加刚入果红 进行颜色反应，另一种(yī
zhǒn(ɡ2))是原在理： 时就加入
。
刚果红
纤维素
→复红合 色 物―纤―维―素―酶→素分培 圈解养 ，菌基 据中 此为会 筛中出 选以心现纤的维透明
1．在实验过程中，为什么要进行梯度稀释？ 提示：通过梯度稀释使聚集在一起的微生物分散(fēnsàn)成单 个细菌，在培养基表面形成单个的菌落。 2．分离分解纤维素的微生物实验，只是分离纯化的第一步， 为确保得到的是纤维素分解菌，还需要做什么工作？ 提示：还需要进行发酵产纤维素酶的实验。
第十六页，共29页。
第二十页，共29页。
[特别提醒] (1)判断某个培养基是否具有选择(xuǎnzé)作用时，应设立 基础培养基进行对照。 (2判断所使用的培养基是否被杂菌污染时，应设立不接种 该菌种的培养基进行空白对照。
第二十一页，共29页。
第二十二页，共29页。
[例1] 下列(xiàliè)有关刚果红染色法的叙述，不．正确的是( )
3．刚果红与纤维素形成红色复合物。当纤维素被分解 后，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。 4．分离后，为确定(quèdìng)得到的是纤维素分解菌，还需进行 发酵 产纤维素酶的实验。
第五页，共29页。
第六页，共29页。
[自读教材·夯基础] 1．纤维素
(1)基本组成单位： 葡萄。糖
(2)含量(hánliàng)：是地球上最丰富的 类物质。
[跟随名师·解疑难] 1．纤维素分解菌的筛选过程中所用两种培养基的成分 (chéng fèn)和作用 (1)纤维素分解菌的选择培养基：
高二生物人教版选修一讲义专题二课题3分解纤维素的微生物的分离
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)分布：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。
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C 1酶、C X 酶、葡萄糖苷酶。
(2)作用原理纤维素――――――→C 1酶和C X 酶纤维二糖―――――――→葡萄糖苷酶葡萄糖 二、纤维素分解菌的筛选(阅读教材P28) 1．方法：刚果红染色法。
2．原理三、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30 mL 选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，课题3 分解纤维素的微生物的分离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．刚果红染色法⎩⎪⎨⎪⎧方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应方法二：在倒平板时就加入刚果红 四、课题延伸——纤维素分解菌的鉴定 (阅读教材P30)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．纤维素酶的种类和作用是什么？2．纤维素分解菌的筛选方法和筛选原理是什么？ 3．鉴别纤维素分解菌的原理是什么？ 4．纤维素分解菌的分离过程是怎样的？ 5．纤维素酶的测定方法是什么？1．纤维素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C 1酶、C X 酶和葡萄糖苷酶。
高中生物专题2微生物的培养与应用课题3分解纤维素的微生物的分离课件选修1
的分离课件选修1
微生物的培养与应用 专题二
课题3 分解纤维素的微生物的分离 专题二
1 课前预习导学
2 课堂合作探究
4 知识体系构建
3 思维创新升华
5 课时作业
课前预习导学
1.简述纤维素酶的种类及作用。 2．掌握从土壤分离某种特定微生物的操作技术。 3．分析分离分解纤维素微生物的实验流程。
(3)梯度稀释 用1mL无菌吸管从选择培养其中吸取1mL培养液注入盛有 9mL无菌水的试管中，吹吸三次，使充分混匀；再用一支1mL 无菌吸管从此试管中吸取1mL菌液注入另一支盛有9mL无菌水 的试管中。以此类推配制成101、102、103、104、105、106倍的 各种稀释液。
(4)涂布培养 ①将鉴别培养基三个平板分别用记号笔写上104、105、106 倍的三种稀释度，另取三个不含纤维素的培养基平板，分别用 记号笔写上104、105、106倍的三种稀释度； ②然后用三支1mL无菌吸管分别由104、105、106倍的三管 稀释液中吸取对号滴入已写好稀释度的平板上，用无菌涂布器 在培养基表面轻轻地涂布均匀。 ③将培养基平板倒置于30～37℃温室中培养1～2d，每隔 24h观察菌落情况。 特别提示：在实验操作中，土壤取样、选择培养、梯度稀 释、涂布等步骤都需注意无菌操作。
思维创新升华
1．纤维素酶的应用 纤维素酶可以作为畜禽饮料添加 剂。其作用机制在于它可破坏植物细胞壁，使胞内原生质暴露 出来，由内源酶进一步降解，所以除了细胞壁被降解供能外， 还提高了胞内物质的消化率，从而有效地提高了饮料的有效能 值。
2．分离纤维素分解菌的几个关键步骤为：①分离纤维素 分解菌的实验中先用选择培养基，再用鉴别培养基。选择培养 基为液体培养基，以纤维素作为碳源和能源的微生物可以正常 生长，而其他绝大多数微生物不能正常生长；因培养基中无凝 固剂，为液体培养基，利用液体培养基能使营养成分充分消 耗，以增加纤维素分解菌的浓度。②鉴别培养基含琼脂，为固 体培养基，因为要在培养基上形成我们肉眼可见的菌落。刚果 红染色法就是应用的此培养基。
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(1)由于在纤维素粉、琼脂和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。 (2)有些微生物具有降解色素的能力，长时间培养会降 解刚果红，从而形成明显的透明圈，这些微生物与纤维素 分解菌不易区分。
[题组冲关] 1．下列关于纤维素酶的叙述，错误的是 ( )
A．牛、羊等草食动物可以合成纤维素酶，从而利用纤维素 B．纤维素酶是一种复合酶，至少包括 C1 酶、CX 酶和葡萄糖 苷酶三种组分 C．纤维素可被纤维素酶水解成葡萄糖，为微生物提供营养 物质 D．分解纤维素的细菌、真菌、放线菌，都是通过产生纤维素 酶来分解纤维素的
解析：纤维素酶属于复合酶，至少包含 C1 酶、CX 酶和葡 萄糖苷酶三种组分。其中 C1 酶和 CX 酶能将纤维素分解成 纤维二糖，葡萄糖苷酶则将纤维二糖分解成葡萄糖。
4．筛选出纤维素分解菌后还需要用下列哪项实验来确定( A ) A．发酵产纤维素酶 C．纤维素酶分解滤纸 B．发酵产纤维素 D．纤维素分解产生葡萄糖课题Biblioteka 3分解纤维素的微生物的分离
1．纤维素酶是一种复合酶，包括 C1 酶、CX 酶和葡萄糖苷酶等组分。 2．纤维素酶的作用： 3． 刚果红可与纤维素形成红色复合物， 当纤维 素被分解后，培养基中会出现以纤维素分解 菌为中心的透明圈。 4． 以纤维素为主要碳源的选择培养基培养可以 增加纤维素分解菌的浓度。 5．分离后，为确定得到的是纤维素分解菌，还 需进行发酵产纤维素酶的实验。
1 1 cm×6 cm 10 mL
2 1 cm×6 cm 11 mL
(70～80 u/mL)
条件
1 mL
—
将试管固定在50 mL的锥形瓶中，在揺床 上以140 r/min的转速振荡反应1 h
结果
滤纸条被完全分解
滤纸条基本无变化
2．纤维素分解菌的筛选——刚果红染色法 (1)原理：
(2)染色方法： 方法一：培养基经涂布培养长出菌落→覆盖质量浓度为 1 15 min后 mg/mL 的 CR 溶液――――→倒去 CR 溶液→加入物质的量浓 15 min后 度为 1 mol/L 的 NaCl 溶液――――→倒掉 NaCl 溶液→出现透 明圈。 方法二：配制质量浓度为 10 mg/mL 的 CR 溶液→灭菌→ 按照每 200 mL 培养基加入 1 mL 的比例加入 CR 溶液→混匀 →倒平板→接种后培养→出现透明圈。
解析：牛、羊等草食动物不能合成纤维素酶，它们之所以能利 用纤维素是因为它们的瘤胃中有许多微生物可分泌纤维素酶； 纤维素被纤维素酶分解后的产物是葡萄糖， 葡萄糖可作为微生 物的营养物质；能分解纤维素的微生物都能产生纤维素酶，它 们通过纤维素酶来分解纤维素。 答案：A
2．下列有关刚果红染色法的叙述，不 正确的是 ． A．刚果红可以在倒平板时加入 B．刚果红可以在菌落形成后加入
2．在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是 ( C ) A．分解尿素的细菌 C．分解纤维素的细菌 B．硝化细菌 D．乳酸菌
解析：分解纤维素的细菌能将纤维素分解，刚果红—纤维 素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌 为中心的透明圈。
3． 微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是( A ) A．C1 酶和 CX 酶 B．C1 酶和葡萄糖苷酶 C．CX 酶和葡萄糖苷酶 D．C1 酶、CX 酶和葡萄糖苷酶
一、纤维素与纤维素酶 1.纤维素 (1)化学组成：
C、H、O
葡萄糖
(2)含量：是地球上含量最丰富的多糖 类物质。 (3)分布： 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。
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 酶和葡萄糖苷酶 。 (2)作用：
( C )
C．刚果红在菌落形成前倒平板时加入，加入的刚果红不需 要灭菌 D．在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要灭菌
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。
1．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
( B )
解析：在寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求， 到相应的环境中去寻找， 因此寻找纤维素分解菌应到富含 纤维素的环境中寻找。
解析： 为确定得到的透明圈中的菌落是否是纤维素分解菌， 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。
5 ． 下列关于从土壤中筛选纤维素分解菌的实验步骤的排列顺 序，正确的是 ( B )
A．土壤取样→梯度稀释→稀释涂布平板→挑选菌落 B．土壤取样→选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落 C．土壤取样→梯度稀释→选择培养→挑选菌落 D．土壤取样→梯度稀释→稀释涂布平板→选择培养 解析： 从土壤中筛选纤维素分解菌的实验流程是“土壤取样
→选择培养→稀释涂布平板→挑选菌落”， 其中选择培养的 目的是增加纤维素分解菌的浓度， 因此需要在稀释涂布平板 之前进行，最后根据菌落的特征挑选纤维素分解菌的菌落。
核心要点一 纤维素酶及纤维素分解菌的筛选
1．纤维素酶 (1)纤维素酶的组成及作用：
(2)纤维素酶作用的实验验证：
试管 滤纸条 缓冲液 (pH＝4.8) 纤维素酶
(3)两种刚果红染色法的比较：
方法一 区别 先培养微生物，再加入刚 果红进行颜色反应 显示出的颜色反应基本上
方法二 倒平板时就加入刚果红 操作简便，不存在菌落
优点
是纤维素分解菌的作用
操作繁琐，加入刚果红溶 液会使菌落之间发生混杂
混杂问题
容易出现假阳性反应
缺点
[ 名师点拨 ] 性反应的原因
在倒平板时就加入刚果红容易出现假阳
二、纤维素分解菌的筛选 1.原理：纤维素分解菌产生的 纤维素酶 能分解刚果红和 纤维素形成的红色复合物，使培养基上出现以纤维素分解菌 为中心的 透明圈 。 2.方法：刚果红染色法
三、实验流程
四、纤维素分解菌的进一步鉴定 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，发酵方法有 液体发酵 和 固体