人教版选修1 2.3 分解纤维素的微生物的分离 课件（36张）.pptx

课题3分解纤维素的微生物的分离 二 一 三 一 纤维素与纤维素酶 二 一 三 二 一 三 二 纤维素分解菌的筛选与鉴别 二 一 三 二 一 三 三 实验设计和课题延伸 二 一 三 二 一 三 探究点一 探究点二 问题导引刚果红染色法筛选 鉴别 纤维素分解菌的原理是什么 常用的刚果红染色法有两种 各有何优 缺点 据下列实验原理 回答有关问题 探究点一 探究点二 1 筛选纤维素分解菌时 应向培养基中加入刚果红 此方法叫刚果红染色法 该方法可以通过颜色反应筛选纤维素分解菌 2 某同学在实验时得到了如下图所示的结果 则图中 指示的位置中 为纤维素分解菌菌落的是 3 刚果红在筛选纤维素分解菌上的应用已经有超过20年的历史 在本课题中给出了两种方法 哪种方法操作比较简单 方法二 倒平板时加入刚果红 归纳提升常用的刚果红染色法有两种 两种方法的比较如下表 探究点一 探究点二 探究点一 探究点二 问题导引如何从土壤中分离出能分解纤维素的微生物 结合实验原理和教材给出的材料 完善下面的实验流程 并讨论回答有关问题 探究点一 探究点二 实验过程分析 1 土壤取样 为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌 答案 这是因为在纤维素含量丰富的环境 通常会聚集较多的分解纤维素的微生物 如果找不到合适的环境 可以将滤纸埋在土壤中 过一段时间后会有能分解纤维素的微生物生长 探究点一 探究点二 2 选择培养 探究点一 探究点二 该培养基中的主要碳源是纤维素粉 只有能利用它的纤维素分解菌才能大量生长繁殖 该培养基为液体培养基 根据物理状态 你能否设计一个对照实验 说明选择培养的作用 用牛肉膏蛋白胨液体培养基与该选择培养基作对照 或将该选择培养基的纤维素粉换成葡萄糖与之对照 在相同条件下接种 培养 并进行以下纤维素分解菌的鉴别实验 与对照组相比若经选择培养基选择培养后 得到的纤维素分解菌的菌落数多 即可说明选择培养的作用 选择培养的目的是增加纤维素分解菌的浓度 探究点一 探究点二 3 鉴别纤维素分解菌鉴别纤维素分解菌的培养基配方 该培养基从物理状态看是固体培养基 培养基中的cmc na是羧甲基纤维素钠 它在该培养基中可作为碳源 探究点一 探究点二 在该培养基中加入刚果红溶液 该溶液能与培养基中的cmc na形成红色复合物 当培养基中长出菌落后 由于在该培养基上生长的纤维素分解菌 能分泌纤维素酶 因此菌落周围红色复合物无法形成 从而形成透明圈 探究点一 探究点二 归纳提升从土壤中分离纤维素分解菌实验的注意事项1 在实验操作中 土壤取样 选择培养 梯度稀释 涂布等步骤都必须注意无菌操作 2 梯度稀释和涂布培养具体步骤可参照课题2中的相关操作进行 3 分离能分解纤维素的微生物时 有时需要进行选择培养 选择培养的目的是增大选择对象在样液中的浓度 以确保用刚果红染色法鉴别时能得到所需菌种 在选择培养的条件下 可以使那些能够适应这种营养条件的微生物迅速繁殖 而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制 因此可以起到增加浓度的作用 4 本实验需要设置对照 将题中的选择培养基换成不具有筛选作用的培养基 其余不变 观察最终纤维素分解菌的菌落数目 类型一 类型二 类型一刚果红染色法 例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 刚果红可以不灭菌解析 刚果红可以在倒平板时加入 也可以在菌落形成后加入 若在倒平板时加入刚果红 则所加刚果红要进行灭菌 以防杂菌的侵入 影响纤维素分解菌菌落的形成 若在菌落形成后加入刚果红 则所加刚果红可以不灭菌 答案 c方法点拨两种刚果红染色法都会出现透明圈 区别是加入刚果红的时间不同 类型一 类型二 变式训练1在加入刚果红的培养基中会出现如右图所示透明圈 产生的透明圈是 a 刚果红与纤维素形成的复合物b 刚果红与纤维二糖形成的复合物c 由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解析 刚果红可以与纤维素结合形成红色复合物 但并不能与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应 当纤维素被纤维素酶分解后 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的菌落为中心的透明圈 答案 d 类型一 类型二 类型二分离分解纤维素的微生物的实验流程 例2 某同学为了从土壤中分离得到纤维素分解菌 设计了以下实验方案 第一步 土壤取样 用小铁铲和普通信封将土取回 然后倒入一烧瓶中 加蒸馏水稀释 塞好棉塞 类型一 类型二 第二步 制备培养基 类型一 类型二 待上述物质溶解后加水定容到1000ml 第三步 稀释涂布平板 用接种环取少量土壤稀释液在以上培养基表层涂布接种 第四步 培养观察 把接种好的培养基放到35 的条件下振荡培养1 2天 直至培养液变混浊 根据以上实验操作 完成下列问题 1 找出该同学明显的错误设计 2 要想增强该实验的说服力 还应该怎么做 3 此培养基配方中为微生物提供碳源和氮源的分别主要是 类型一 类型二 4 此配方为培养基 根据物理状态 5 此培养基选择出的微生物主要是 6 将此培养基加琼脂制备固体选择培养基 用稀释涂布平板法进行菌落计数 如果将该固体选择培养基中的纤维素粉换成葡萄糖 其他条件相同 菌落数 即可说明选择培养基起到了选择作用 7 要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌 从高温热泉中寻找耐热菌 这说明 类型一 类型二 解析 从土壤中分离微生物的一般流程 土壤取样 选择培养 梯度稀释 菌悬液涂布平板 挑选出单个菌落 题中实验过程没有进行无菌操作 因而无法说明分解纤维素的微生物一定来自于土壤 要想增强实验的说服力 设置对照实验必不可少 另外 该实验应再加一步该微生物的鉴定实验 实验中培养基的主要碳源是纤维素粉 氮源有nano3和酵母膏 因没有凝固剂成分 因此该培养基属于液体培养基 因该培养基以纤维素粉为主要碳源 因此可用于选择培养纤维素分解菌 因为葡萄糖是能被大部分微生物直接利用的有机小分子碳源 所以如果将纤维素粉换成葡萄糖 一些不能分解纤维素的微生物也能生长 故其生长的微生物数量明显多于选择培养基的 纤维素分解菌与耐热菌生活在不同的环境中 有不同的生活习性 故要分离目的菌株就要根据目的菌株对生存环境的要求 到相应的环境中去寻找目的菌株 类型一 类型二 答案 1 第一步 取样工具应提前灭菌 应将蒸馏水换成无菌水 土壤取回后的操作应在酒精灯火焰旁进行 第二步 培养基制备好后应灭菌 第三步 接种应在无菌条件下进行 另外 所用培养基为液体培养基 所以无法涂布 也不用接种环接种 应该用灭菌的吸管或移液管吸取培养液 加入培养基中 2 一是设置对照实验 将上述培养基中的纤维素换成葡萄糖 制备对照培养基 相同条件下接种 培养观察 二是最后要对菌落进行鉴定 用刚果红染色法鉴定菌落周围是否出现透明圈 3 纤维素粉nano3 酵母膏 4 液体 5 纤维素分解菌 6 明显多于固体选择培养基上的菌落数 7 要分离目的菌株 应根据目的菌株对生存环境的要求 到相应的环境中去寻找目的菌株 类型一 类型二 变式训练2为从富含纤维素的土壤中分离纤维素分解菌的单菌落 某同学设计了甲 乙两种培养基 成分见下表 下列关于培养基甲和乙能否用于分离和鉴别纤维素分解菌的说法 正确的是 类型一 类型二 注 表示有 表示无 a 培养基甲能 培养基乙不能b 培养基甲不能 培养基乙能c 培养基甲和乙都能d 培养基甲和乙都不能解析 培养基甲为液体培养基 其中有淀粉 以淀粉为碳源的微生物会生长繁殖 对实验造成干扰 培养基乙为固体培养基 其中无纤维素粉 不能形成红色复合物 不能用于分离和鉴别纤维素分解菌 答案 d 1 2 3 4 1 分离土壤中纤维素分解菌用到的方法是 稀释倒平板法 稀释涂布平板法 单细胞挑取法 选择培养a b c d 解析 分离土壤中纤维素分解菌时 先进行选择培养 增大纤维素分解菌的浓度 梯度稀释后涂布平板培养 最后用单细胞挑取法进行纯化培养 答案 b 1 2 3 4 2 从土壤中筛选纤维素分解菌 下列流程正确的是 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 挑选菌落解析 正确的流程是 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 答案 b 1 2 3 4 3 下列有关纤维素和纤维素酶的叙述 错误的是 a 纤维素和淀粉的组成单位都是葡萄糖b 纤维素酶是一种复合酶 由c1酶和cx酶及葡萄糖苷酶三种酶组成c c1酶和cx酶能把纤维素分解成纤维二糖d 葡萄糖苷酶能把纤维二糖分解成葡萄糖解析 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 答案 b 1 2 3 4 4 纤维素分解菌能够产生纤维素酶分解纤维素 回答下列问题 1 实验室中筛选微生物的原理是 筛选纤维素分解菌应先将从土壤中获得的微生物 在以为主要碳源的 填 固体 或 液体 培养基上进行选择培养 2 乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数 与分离醋酸菌相比 进行培养时除了营养物质不同外 最主要的差别是 该同学采用活菌计数法统计的菌落数目往往比实际数目 1 2 3 4 解析 1 实验室中筛选微生物时 人为提供有利于目的菌株生长的条件 同时抑制或阻止其他微生物的生长 用于筛选目的菌株的培养基称为选择培养基 筛选纤维素分解菌应先将从土壤中获得的微生物 在以纤维素为主要碳源的液体培养基上进行选择培养 2 牛胃是一个厌氧的环境 所以其中的纤维素分解菌与需氧型醋酸菌培养条件有所不同 活菌计数时 会出现两或多个细菌形成一个菌落 所以统计的菌落数目与实际数目相比偏小 答案 1 人为提供有利于目的菌株生长的条件 同时抑制或阻止其他微生物的生长纤维素液体 2 保证无氧环境小 低 必背语句1 纤维素酶是一种复合酶 它至少包括c1酶 cx酶和葡萄糖苷酶 具有催化纤维素分解的作用 2 纤维素分解菌的筛选原理 3 筛选流程 1 土壤取样 采集土样时 应选择富含纤维素的土壤环境 2 选择培养 用选择培养基培养 以增加纤维素分解菌的浓度 3 梯度稀释