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第7课时分解纤维素的微生物的分离目标导航1.了解纤维素在生物圈的分布；知道纤维素酶的组成和作用。2.知道刚果红染色法的原理；了解两种刚果红染色法的要领。一、基础知识(一)纤维素与纤维素酶1．纤维素的化学组成由________三种元素组成，是一种多糖。纤维素的基本组成单位是葡萄糖，人体内没有分解纤维素的酶，所以人体不能直接利用纤维素作为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成二氧化碳和水释放到无机环境中去。2．纤维素的分布________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。纤维素产生于植物的光合作用，地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨。3．纤维素酶的组成纤维素酶是一种________，一般认为它至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种组分。4．作用机理纤维素――→C1酶＋Cx酶____________――→葡萄糖苷酶________。5．纤维素酶催化纤维素水解的实验验证试管滤纸条0.1mol/L醋酸—醋酸钠缓冲溶液pH＝4.8纤维素酶70～80U/mL条件结果11×6cm10mL1mL两试管固定在50mL锥形瓶中，在摇床上以140r/min的转速振荡反应1h时间足够长，滤纸被________21×6cm10mL基本无变化(二)纤维素分解菌的筛选1．筛选方法：________________。2．筛选原理当我们在含纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成____________。当纤维素被________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________________为中心的透明圈，这样，我们就可以通过________________来筛选纤维素分解菌。3．两种刚果红染色法(1)先________________，再加入________进行颜色反应。(2)在________时就加入刚果红。二、实验设计1．实验流程2．设置对照将1实验流程中的选择培养基改为__________的培养基，如牛肉膏蛋白胨基础培养基，其余过程均与1实验流程相同。3．梯度稀释用1mL无菌吸管从选择培养基中吸取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；然后再用一支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倍的三种稀释液，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倍的三种稀释液；然后用三支1mL无菌吸管分别从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，用无菌玻璃涂布器在培养基表面轻轻地涂布均匀。将培养基平板________于30～37℃温室中培养1～2d，每隔24h观察菌落情况。5．筛选菌株(1)刚果红染色。(2)挑选菌落：将产生明显________的菌落，挑取并接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30～37℃下培养，可获得纯种。6．结果分析与评价(1)培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落：对照的培养基在培养过程中________菌落生长，则说明培养基制作合格；如果观察到________透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。(2)分解的结果是否一致：由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，学生也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。7．课题延伸(1)为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行________________的实验，纤维素酶的发酵方法有________发酵和________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纤维素后所产生的________含量进行定量测定。知识点一基础知识1．下列关于分离纤维素分解菌的实验的叙述，有误的是()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，但培养纤维素分解菌少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2．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．乳酸菌知识点二实验设计3．有些微生物含有纤维素酶，通过对这些微生物的研究和应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。纤维素酶可以通过微生物进行发酵生产，为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种的方法，获得产生纤维素酶较多的菌株。(1)写出实验步骤①________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。②制备含有纤维素的固体鉴别培养基若干。③________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。④一段时间后，取培养基__________，观察记录菌落周围透明圈的大小情况。(2)预期实验结果及结论。________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．分离土壤中纤维素分解菌用到的方法是()①稀释平板法②涂布平板法③单细胞挑取法④选择培养分离法A．①②B．②③④C．②③D．①③④一、选择题1．纤维素、纤维素酶和控制纤维素酶合成的物质，它们的基本组成单位依次是()A．葡萄糖、葡萄糖和氨基酸B．葡萄糖、氨基酸和核苷酸C．氨基酸、氨基酸和核苷酸D．淀粉、蛋白质和核酸2．通过分离分解纤维素的微生物实验，对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，这只是分离提纯的第一步，还需要进行()A．发酵产纤维素酶的实验B．提取纤维二糖的实验C．浓缩纤维素分解菌的实验D．提取葡萄糖的实验3．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→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4．鉴定纤维素分解菌时，可以使用刚果红对其染色，刚果红染色法有两种常用方法，两种刚果红染色法的结果是()A．均会出现透明圈B．方法一出现，方法二不出现C．均不会出现透明圈D．方法一不出现，方法二出现5．纤维素酶是一种复合酶，主要包括()A．C1酶B．Cx酶C．葡萄糖苷酶D．包括A、B、C6．在纤维素分解菌的鉴定实验中，纤维素酶的测定方法一般是()A．对纤维素进行定量测定B．对纤维素酶分解纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定C．对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定D．对纤维素分解菌进行定量测定7．微生物工业生产纤维素酶所需重要的产酶微生物有()A．木霉B．曲霉C．青霉D．包括A、B、C三项8．刚果红是一种酸性染料，能将下列哪些物质染色()①纤维二糖②葡萄糖③纤维素④苏木精⑤弹性纤维A．①③④B．①②③C．②③④D．③④⑤二、简答题9．下图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程，据此回答有关问题：(1)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________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)在将样品接种到鉴别纤维素分解菌的培养基之前，可通过选择培养增加纤维素分解菌的浓度，某同学根据需要配制了纤维素分解菌的培养基如下表。整个实验过程严格无菌操作，如果将其中的纤维素粉换成________，菌落数________________，即可说明选择培养基的作用。成分含量纤维素粉5.0gNaNO31.0gNa2HPO4·7H2O1.2gKH2PO40.9gMgSO4·7H2O0.5gKCl0.5g酵母膏、水解酪素0.5g蒸馏水1000mL(3)接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法，本实验宜采用________________法，原因是______________________________________________________________________________________________________________________________。10．选择培养是微生物学中最强有力的技术手段之一。主要是指利用不同微生物间生命活动特点的不同，制定环境条件，使仅适应该条件的微生物旺盛生长，从而使其在群落中的数量大大增加，人们能够更容易地从自然界中分离到所需的特定微生物。富集条件可根据所需分离的微生物的特点，从物理、化学、生物及综合多个方面进行选择，如温度、pH、紫外线、高压、光照、氧气、营养等许多方面，下图描述了采用富集方法从土壤中分离能降解酚类化合物对羟基苯甲酸的微生物的实验过程。(1)本实验所需培养基为________________，碳源为____________。(2)实验原理是____________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)①→③重复培养的目的是__________________________________________________。(4)⑤的菌落中大部分是降解______________的微生物。(5)⑥为________组，⑦为__________组，设置⑥的目的是_________________________。(6)⑤→⑥采用______________法，接种到⑥的培养基中，在操作过程中为防止污染应注意的事项是_________________________________________________________________________________________________________________________________________。第7课时分解纤维素的微生物的分离知识清单一、(一)1.C、H、O2.棉花3.复合酶4.纤维二糖葡萄糖5.完全分解(二)1.刚果红染色法2.红色复合物纤维素酶纤维素分解菌是否产生透明圈3.(1)培养微生物刚果红(2)倒平板二、1.纤维