专题233 分解纤维素的微生物的分离高三生物一文档格式.docx

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3.刚果红染色法

方法一先，再加入刚果红进行颜色反应。

方法二在时就加入刚果红。

4.分离分解纤维素的微生物实验流程

土壤取样→→梯度稀释→→。

【基础学习交流】

1．阅读教材P29旁栏中的纤维素分解菌选择培养基的成分回答下列问题。

（1）旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？

为什么？

（2）这个培养基对微生物是否具有选择作用？

如果有，是如何进行选择的？

（3）你能否设计一个对照实验，说明选择培养的作用？

2．在实验过程中，为什么要进行梯度稀释？

3．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？

第二层级：

导学区.不议不讲

【重点难点探究】

1．纤维素分解菌的筛选过程中所用两种培养基的成分和作用

（1）纤维素分解菌的选择培养基：

组分

含量

提供的主要营养物质

纤维素粉

5g

碳源、能源

NaNO3

1g

无机盐

Na2HPO4·

7H2O

1.2g

KH2PO4

0.9g

MgSO4·

0.5g

KCl

酵母膏

特殊营养成分、碳源、氮源

水解酪素

氮源、特殊营养成分

上述物质溶解后，用蒸馏水定容至1000mL

（2）鉴别纤维素分解菌的培养基：

CMCNa

5～10g

碳源

碳源、氮源、特殊营养成分

0.25g

琼脂

15g

凝固剂

土豆汁

100mL

2.纤维素分解菌的筛选过程中所用两种培养基的比较

（1）纤维素分解菌的选择培养基为________培养基，目的__________________________。

（2）纤维素分解菌的鉴别培养基为________培养基，因为需要在培养基上形成我们肉眼可见的_______。

（3）在上述选择培养基中能以_________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；

而在上述鉴别培养基中，绝大多数微生物都可以正常生长。

【思维拓展应用】

1．下列关于纤维素的叙述错误的是（　　）

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产生纤维素酶

C．植物的根、茎、叶等器官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

2．微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是（　　）

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

3.在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是（　　）

A．分解尿素的细菌　　B．硝化细菌

C．分解纤维素的细菌D．乳酸菌

4.使用刚果红染色时，加入刚果红应在（　　）

①制备培养基时　②梯度稀释时　③倒平板时

④涂布时　⑤长出菌落时

A．①③B．②⑤

C．③⑤D．④⑤

5.下列关于纤维素酶的叙述，错误的是（　　）

A．纤维素酶只有一种，只能将纤维素分解为葡萄糖

B．纤维素酶是一种复合酶，至少包括C1、Cx和葡萄糖苷酶三种

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

第三层级：

固学区.不练不讲

【基础智能检测】

1.分离土壤中纤维素分解菌用到的方法是（　　）

①平板划线法　②稀释涂布平板法　③单细胞挑取法

④选择培养分离法

A．①②B．②③④

C．②③D．①③④

2.要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来，应将它们接种在（　　）

A．加入指示剂的鉴别培养基上

B．含有蛋白胨的固体培养基上

C．只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上

D．含四大营养要素的培养基上

3.下列关于分离纤维素分解菌实验过程的操作，有误的是（　　）

A．经选择培养后将样品直接涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

B．富集培养这一步可省略，但培养的纤维素分解菌少

C．经稀释培养后，用刚果红染色

D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上

4.利用农作物秸秆为原料可生产乙醇，生产过程中可采用微生物将秸秆水解或用酶水解，其主要技术流程如下图所示，下列相关说法错误的是（　　）

秸秆―→秸秆碎屑

反应罐水解

压滤出渣

酒精发酵

真空分馏

A.可用刚果红染色法筛选过程①所需的纤维素分解菌

B．过程①加入的纤维素酶是葡萄糖苷酶

C．酒精发酵接种的酵母菌需在无氧条件下发酵

D．酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌

【全新视角拓展】

某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充。

（1）采样与培养：

将采集的土样混匀后称取1g，置于经过________________法灭菌处理的________（填“固体”或“液体”）培养基中，28℃振荡培养。

（2）接种与选择：

为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行________处理。

之后，将菌液涂布接种于以________为唯一碳源的固体培养基上，30℃条件下培养。

为避免污染，需将培养皿呈________状态放置。

此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计________________________作为空白对照。

（3）筛选与纯化：

将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象是________________，则说明此种菌能够____________________________。

从平板中挑取实验效果明显的目的菌株，采用____________法接种于新的培养基平板上，可对菌株进行进一步的纯化。

第四层级：

思学区.不思不复

【思维导图构建】

【答案】

1、1.葡萄糖纤维素酶酒精纤维素酶

2.C1CX葡萄糖苷酶纤维二糖纤维二糖

3.刚果红染色法

4.红色复合物纤维二糖葡萄糖透明圈

二、1.富含纤维素纤维素分解菌

2.所需微生物含量

3.培养微生物倒平板

4.选择培养将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑取产生透明圈的菌落

1.

（1）是液体培养基，因为配方中无凝固剂。

（2）有选择作用。

本配方中的主要碳源是纤维素粉，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖，而不能分解纤维素的微生物被抑制。

（3）用接种了的牛肉膏蛋白胨培养基进行对照，若牛肉膏蛋白胨培养基上的菌落数大于选择培养基上的菌落数，说明选择培养基具有筛选作用。

2.通过梯度稀释使聚集在一起的微生物分散成单个细菌，在培养基表面形成单个的菌落。

3.还需要进行发酵产纤维素酶的实验。

2.

（1）液体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）固体菌落

（3）纤维素

1.D【解析】自然界中许多生物都不能分解纤维素，只有能合成纤维素酶的生物才能分解纤维素。

2.A【解析】纤维素酶包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。

前两种酶将纤维素分解为纤维二糖。

3．C【解析】分解纤维素的细菌能将纤维素分解，则刚果红－纤维素的复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。

4．C【解析】常用的刚果红染色法有两种：

一种是先培养微生物，长出菌落后再加入刚果红进行颜色反应；

另一种是倒平板时就加入刚果红。

最终，两种染色法都可以在培养基上观察到以纤维素分解菌为中心的透明圈。

1.B【解析】分离土壤中的纤维素分解菌，先进行选择培养，增加纤维素分解菌的浓度，然后梯度稀释，涂布平板、培养，最后单细胞挑取以获得纯种培养。

2.C【解析】分解纤维素菌的选择条件是以纤维素为唯一碳源。

3.A【解析】经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上；

富集培养可省略；

经稀释培养后，用刚果红染色；

设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物。

4.B【解析】筛选纤维素分解菌可采用刚果红染色法；

纤维素酶为复合酶，至少包含三种组分，C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶；

酒精发酵需在无氧条件下进行；

酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌。

（1）高压蒸汽灭菌　液体

（2）系列稀释（或梯度稀释）　淀粉　倒置　未接种的空白培养基（或接种等量无菌水的培养基）

（3）出现透明圈　分泌淀粉酶使淀粉发生水解　平板划线

【解析】

（1）对培养基的灭菌方式是高压蒸汽灭菌，因为后面要进行涂布，所以应该用液体培养基来培养。

（2）减小培养液菌体浓度一般用稀释方法。

由于题目要求选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，所以培养基中的碳源就应只有淀粉。

倒置可以减少培养基受污染，为排除其他因素影响，需要设置未接种的空白的培养基作对照组。

（3）淀粉被水解，培养基会出现透明圈的现象。

用平板划线法来培养，可进一步纯化菌种。

①染色鉴别②纯化培养

【典例指津】---授技法！

热点题型一刚果红染色法

例1.下列有关刚果红染色法的叙述，错误的是（　　）

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

【答案】C

【提分秘籍】

“刚果红染色法”，比较两种染色法的各自的优缺点

染色法

优点

缺点

方法一

颜色反应基本上是

纤维素分解菌的作用

操作繁琐

刚果红会使菌落之间发生混杂

方法二

操作简便

不存在菌落混杂问题

产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，

有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。

【举一反三】

1.研究人员成功地从土壤中筛选到能产生纤维素酶的微生物，请就如何从土壤中获得纤维素分解菌回答以下问题：

（1）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________酶。

（2）若获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是________，操作时采用________灭菌