生物学案：课堂探究专题课题分解纤维素的微生物的分离

学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精学必求其心得，业必贵于专精课堂探究探究点一刚果红染色法·问题导引·生物科技工作者曾在腐烂的水葫芦中利用刚果红平板染色法，分离筛选出一株产纤维素酶活性较高，同时能高效降解水葫芦的优良菌株.你知道刚果红染色法筛选纤维素酶活性高的菌株的原理吗？提示：刚果红与纤维素形成红色复合物,当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红—纤维素复合物无法形成,出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌.·名师精讲·1．原理刚果红染色法是鉴定纤维素分解菌的一种方法,其原理是刚果红与纤维素结合，形成红色复合物,当纤维素分解菌存在时，产生分解纤维素的酶，使培养基中的纤维素分解，红色褪去，形成透明圈.2．两种染色法的比较方法操作优点缺点方法一先培养微生物，再加入刚果红显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂方法二倒平板时加入刚果红操作简便，不存在菌落混杂的问题①由于纤维素粉和琼脂、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透明圈，出现模糊的假阳性反应；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而形成明显的透明圈【例题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,刚果红不需要灭菌解析:本题考查刚果红染色法的原理和应用.刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入，也可以在菌落形成后加入.若在细菌菌落形成前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，则不需要灭菌。答案:C方法点拨两种刚果红染色法都会出现透明圈，关键是加入刚果红的时间是不同的。探究点二土壤中纤维素分解菌的分离流程·问题导引·纤维素是地球上资源最丰富、来源最广泛的有机物质。由于缺乏相关技术等诸多因素,这一宝贵资源不仅未能得到充分利用，而且还有相当大的一部分被废弃，成为环境污染物之一，既造成了资源浪费，又对生态环境造成了严重的破坏。四川农业大学科研人员筛选出6株纤维素降解菌，用于秸秆沼气发酵.猜想一下，科研人员从什么环境中筛选的纤维素分解菌？如何测定其分解能力？提示：从牛粪与稻草堆腐物、腐熟的猪粪、菌渣、枯枝落叶、垃圾堆腐物等材料中分离出纤维素分解菌。通过纤维素刚果红培养基培养,根据产生透明圈的大小以及测定滤纸分解率,测定其分解能力。·名师精讲·1．纤维素分解菌的筛选原理2．实验流程3．鉴别培养基利用细菌分解糖类和蛋白质的能力及其代谢产物的不同,在培养基中加入特定的作用底物和指示剂，观察细菌生长过程中分解底物所释放的不同产物,通过指示剂的反应不同来鉴别细菌。本实验中的培养基加入刚果红，可鉴别纤维素分解菌。如在培养基中加入伊红－美蓝，可鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌，若有，菌落呈现黑色，并带有金属光泽；又如淀粉培养基可通过培养基上产生淀粉水解圈，鉴别产淀粉酶菌株。【例题2】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）某同学根据需要,配制了纤维素分解菌的培养基如下，整个实验过程严格执行无菌操作。纤维素粉NaNO3Na2HPO4·7H2OKH2PO4MgSO4·7H2OKCl酵母膏、水解酪素511.20。90。50.5适量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。（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________________________________________。解析：（1）因为纤维素分解菌与耐热菌有不同的生活习性，生活在不同的环境中，故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.（2）因为葡萄糖是能被微生物直接利用的有机小分子，所以如果将其中的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，故菌落数明显多于选择培养基。（3）因为稀释涂布平板法要将菌液进行一系列的梯度稀释，故该法可根据稀释体积计算每克样品中的菌株数，而平板划线法则不能这样，所以本实验宜采用稀释涂布平板法。答案：（1）根据目的菌株对生存环境的要求,到相应的环境中去寻找（2）葡萄糖明显多于选择培养基上的菌落数(3）稀释涂布平板平板划线法难以根据稀