2.3--分解纤维素的微生物的分离
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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
人教版高中生物选修1-2.3教材解读：分解纤维素的微生物的分离
课题3分解纤维素的微生物的分离教材内容解读要点1 纤维素与纤维素酶（1）棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。
（2）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、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。
纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。
要点2 纤维素分解菌的筛选（1）筛选方法刚果红染色法。
能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
（2）刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理刚果红是一种染料，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。
当我们在含有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红色复合物。
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为中心的透明圈。
这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
要点3 分离分解纤维素的微生物的实验流程土壤取样→选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）→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（1）土壤采集选择富含纤维素的环境。
（2）刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板（3）刚果红染色法种类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。
要点4 分离分解纤维素的微生物的实验案例土壤中纤维素分解菌的分离实验的具体操作步骤如下。
1.土样采集土样采集的方法与本专题课题2类似。
土样的采集要选择富含纤维素的环境，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，过一个月左右也会有能分解纤维素的微生物生长。
2.选择培养选择培养需要的仪器有：250 mL锥形瓶、无菌称量瓶、药匙、1 mL和10 mL的移液管、天平、摇床、温度计等。
2.3分解纤维素的微生物的分离
培养基的种类
要从多种细菌中分离某种细菌，培养基要用（ ） A．加入青霉素的培养基 B．加入高浓度食盐的培养基 C．固体培养基 D．液体培养基 【解析】微生物的分离需使用固体培养基，由于某 种细菌的种类不明，所以难以使用选择培养基，如 加入青霉素的培养基可以分离到酵母菌和霉菌，加 入高浓度食盐的培养基可以分离到金黄色葡萄球菌。 【答案】C
⑤将试管放在140r/min的摇床上振荡1h 甲
⑥结果：乙试管的滤纸条消失 讨论：
乙
乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？
（二）纤维素分解菌的筛选
刚果红染色法
刚果红能与像纤维素这样的多糖形成红色复合 物，而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生该反
应。
用加入刚果红的纤维素培养基去培养微生物
时，如果培养基中出现以菌落为中心的透明圈时， 可说明该菌落是纤维素分解菌，因为它已将被刚 果红 染成红色的纤维素分解了。
纤维素：
棉花是自然 界中纤维素 含量最高的 天然产物；
纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，植 物每年产生的纤维素超过70亿吨；分布植物的 根、茎、叶中；
1、在草食性动物等的消化道内，也共生有分解 纤维素的微生物，其原理也是产生纤维素酶而 分解纤维素，而人没有分解纤维素的能力。 2、农作物秸秆：麦秸、稻草、草、木屑等富含 大量的纤维素，被利用的机会很少、效率低；
有透明圈的基 操作繁琐 方法一 本是能分解纤 刚果红会使菌落之间发生 维素的微生物 混杂 1.产生淀粉酶的微生物也 操作简便不 产生模糊透明圈 存在菌落混 2.有些微生物能降解色素， 杂问题 形成明显的透明圈。
方法二
思考：
方法一中NaCl溶液的作用？
漂洗作用，洗去与纤维素结合不牢的刚果红， 以免出现的透明圈不够清晰。用这方法可以判断酶 活力的大小，实际上刚果红是结合到培养基的多糖 底物，但分解纤维素的细菌可以产生纤维素酶，能 分解这个多糖底物成为单糖，这样刚果红就不能结 合上去了，氯化钠溶液就可以使结合不牢的刚果红 洗去，这样就留下大大小小的透明圈，大的透明圈 当然分解纤维素的能力就强！
2.3土壤中纤维素分解菌的分离
专题二 微生物的培养与应用
课题3 分解纤维素的微生物 的分离
一、基础知识
（一） 纤维素与纤维素酶 1.纤维素在生物圈的分布
纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质. 植物的根茎叶等器官都含有大量的维生素.地球 上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨.
人类以淀粉为主要能量来源，但完全不能消 化纤维素，而反刍动物和大量的微生物则主要以 纤维素为能量来源。这是因为，在反刍动物的瘤 胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。
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？
答：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左右 腐殖土壤中。
4.想一想，两种刚果红染色法各有哪些 优点与不足？你打算选用哪一种方法？
方法一是传统的方法，缺点是操作繁 琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生 混杂；其优点是这样显示出的颜色反应 基本上是纤维素分解菌的作用。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自 培养基中的 化合物A ，实验需要振荡培养， 由此推测“目的菌”的代谢类型 是 异养需氧 。
例1(20分)某化工厂的污水池 中，含有一种有害的、难于降 解的有机化合物A。研究人员 用化合物A、磷酸盐、镁盐以 及微量元素配制的培养基，成 功地筛选到能高效降解化合物 A的细菌(目的菌)。实验的主 要步骤如图所示。请分析回答 问题：（北京卷）
（二）分离的结果是否一致： 由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌 和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是 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。
P30课题延伸：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
课题3 分解纤维素的微生物 的分离
一、基础知识
（一） 纤维素与纤维素酶 1.纤维素在生物圈的分布
纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质. 植物的根茎叶等器官都含有大量的维生素.地球 上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨.
人类以淀粉为主要能量来源，但完全不能消 化纤维素，而反刍动物和大量的微生物则主要以 纤维素为能量来源。这是因为，在反刍动物的瘤 胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。
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？
答：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左右 腐殖土壤中。
4.想一想，两种刚果红染色法各有哪些 优点与不足？你打算选用哪一种方法？
方法一是传统的方法，缺点是操作繁 琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生 混杂；其优点是这样显示出的颜色反应 基本上是纤维素分解菌的作用。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自 培养基中的 化合物A ，实验需要振荡培养， 由此推测“目的菌”的代谢类型 是 异养需氧 。
例1(20分)某化工厂的污水池 中，含有一种有害的、难于降 解的有机化合物A。研究人员 用化合物A、磷酸盐、镁盐以 及微量元素配制的培养基，成 功地筛选到能高效降解化合物 A的细菌(目的菌)。实验的主 要步骤如图所示。请分析回答 问题：（北京卷）
（二）分离的结果是否一致： 由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌 和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是 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。
P30课题延伸：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
2.3分解纤维素的微生物的分离
富集培养→纯种分离→性能测定。
（1）不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是
从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养
嗜盐菌的菌样应从 海滩等高盐 环境采集。
（2）富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境
条件，使其群落中的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培
养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择以淀粉为 的
3、操N作aC：l溶液作用：刚漂果洗红作，用以—免—出洗现去的与透纤明维圈素不结够合清不晰牢。的 方法1：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。 方法2：在倒平板时就加入刚果红。
染色法
优点
缺点
这两种方法各有哪些优点与不足？
颜色反应基本 操作繁琐。
方法1 上是纤维素分 刚果红会使菌落之间发生
(后置染色法） 解菌的作用 混杂。
发酵产纤维素酶实验 液体发酵 固体发酵
2、纤维素酶的测定方法:
对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的 葡萄糖含量进行定量测定。
课堂小结
分解 纤维 素的 微生 物的 分离
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
实 土壤取样 验 选择培养 设 计 纯化培养
富含纤维素土壤 增大分解菌含量 染色鉴别
为什么？
微生物大量繁殖
为什么选择培养能够“浓缩” 所需的微生物？
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得到迅速繁殖， 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“浓缩”的作用。
注意：该步骤也可省略，但纤维素分解菌较少。
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101～107倍。
专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离
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（高二生物）【学习目标】1 学生预习教材P27 “（一）纤维素与纤维素酶”，能够整理归纳出纤维素和纤维素酶的基础知识，纤维素酶的组成和各自作用。
并能对小字部分实验体会纤维素酶的作用2 学生预习教材P28 “（二）纤维素分解菌的筛选”的内容，能整理归纳筛选的原理及操作过程3教材P24 “实验设计”的内容，通过教师提示，学生合作探究，学生能够掌握分解纤维素的微生物分离的实验流程，实验操作，及操作中应该注意的问题，并能与课题2的实验设计结合对比理解4通过教师提示，学生合作探究，学生能够正确的分析实验结果，能对结果作出合理的评价5学生能够了解纤维素分解菌的进一步分离纯化的方法重点纤维素分解菌的筛选分解菌的实验流程操作难点纤维素分解菌的筛选原理培养基的配制【课前预习】一纤维素与纤维素酶阅读教材P27 “（一）纤维素与纤维素酶”，能够整理归纳纤维素和纤维素酶的基础知识，纤维素酶的组成和各自作用，1纤维素和纤维素酶（1）纤维素是一种由首尾相连而成的高分子化合物，纤维素的化学组成是三种元素，是一种糖。
纤维素的基本组成单位是，人体内没有，所以人体不能直接利用纤维素，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成。
（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。
（3）纤维素酶是一种 ，一般认为它至少包括三种组分，即 酶、 酶 酶，前两种酶使纤维素分解成 ，第三种酶将纤维二糖分解成 。
二、纤维素分解菌的筛选阅读教材P28 “（二）纤维素分解菌的筛选”的内容，及P29培养基的配方，能整理归纳筛选原理(1)筛选方法： 法。
通过 直接随纤维素分解菌进行筛选。
(2)筛选原理：刚果红可以与纤维素形成 ，但不和纤维二糖和葡萄糖发生反应，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 ，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。
2.3分解纤维素的微生物的分离
⑥选择培养是必须的吗？
可省略，但得到的纤维素分解菌较少。
⑦选择培养的操作方法？ 将土样加入装有30ml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天，直至培养液变浑浊。也可重复选择 培养。
⑧为什么需要振荡培养？ 让反应更加充分；增加培养基中的氧气，
满足细胞呼吸的需求获得更多的微生物。
人为制造一个富含纤维素的环境； 例如：将滤纸埋入土里10cm处，一段时间后再从腐烂的滤纸选。
【2】选择培养 ①按物理性质进行分类，此培养基属于？
培养基组分
碳源、
能源 纤维素粉
含量 5g
NaNO3 氮源 1g
无机N盐a2、HPO4·7H2O 1.2g
调节PHKH2PO4
0.9g
MgSO4·7H2O 0.5g
10-15min后倒去CR溶液
刚果红染色法：
方法二：倒平板时加刚果红
倒平板
菌液涂布
倒置培养
鉴别培养基 +
刚果红溶液(灭菌)
你能比较一下刚果红的两种染色方法的优缺点吗?
刚果红染色法
染色法
优点
缺点
方法一
颜色反应基本 操作繁琐；
（先培养微生物， 上是纤维素分 刚果红会使菌落之间发生混杂
再加刚果红） 解菌的作用
红色复合物 无法形成
通过是否产生的透明圈 来筛选纤维素分解菌
出现以纤维素分解 菌为中心的透明圈
未接种的刚果红培养基
3、从功能上看，这是一种_鉴__别__培养基。
4、不同菌落的透明圈大小不同，说明什么？
透明圈越大，说明在菌落周围被分解的 纤维素范围越大，纤维素酶的数量越多， 活性越强
接种纤维素分解菌 的培养基
可省略，但得到的纤维素分解菌较少。
⑦选择培养的操作方法？ 将土样加入装有30ml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天，直至培养液变浑浊。也可重复选择 培养。
⑧为什么需要振荡培养？ 让反应更加充分；增加培养基中的氧气，
满足细胞呼吸的需求获得更多的微生物。
人为制造一个富含纤维素的环境； 例如：将滤纸埋入土里10cm处，一段时间后再从腐烂的滤纸选。
【2】选择培养 ①按物理性质进行分类，此培养基属于？
培养基组分
碳源、
能源 纤维素粉
含量 5g
NaNO3 氮源 1g
无机N盐a2、HPO4·7H2O 1.2g
调节PHKH2PO4
0.9g
MgSO4·7H2O 0.5g
10-15min后倒去CR溶液
刚果红染色法：
方法二：倒平板时加刚果红
倒平板
菌液涂布
倒置培养
鉴别培养基 +
刚果红溶液(灭菌)
你能比较一下刚果红的两种染色方法的优缺点吗?
刚果红染色法
染色法
优点
缺点
方法一
颜色反应基本 操作繁琐；
（先培养微生物， 上是纤维素分 刚果红会使菌落之间发生混杂
再加刚果红） 解菌的作用
红色复合物 无法形成
通过是否产生的透明圈 来筛选纤维素分解菌
出现以纤维素分解 菌为中心的透明圈
未接种的刚果红培养基
3、从功能上看，这是一种_鉴__别__培养基。
4、不同菌落的透明圈大小不同，说明什么？
透明圈越大，说明在菌落周围被分解的 纤维素范围越大，纤维素酶的数量越多， 活性越强
接种纤维素分解菌 的培养基
2.3分解纤维素的微生物的分离的拓展
(三)、实验设计
土壤 选择 培养 梯度 将样品涂 布到鉴别 培养基 ①鉴别培养基 的特点? ②如何鉴别? 挑选 菌落 挑选什 么样的 菌落?
取样
稀释
什么 样的 环境 取样? 根据：微生物 对生存环境的 要求，到相应 环境中去找；
① 培养的目的? ②选择培养基的 特点?
目的：增加纤维素 分解菌的浓度，以 确保能够从样品中 分离到所需要的微 生物；
培养基经涂布培养先长出菌 步 落→再覆盖1mg/mL的CR溶 骤 液→(10~15min后)倒去CR溶 液→加入1mol/L的NaCl溶液 →15min后倒掉NaCl溶液→ 出现透明圈
优 显示出的颜色基本上是纤 点 维素分解菌的作用
配置10mg/mL的CR溶液→灭菌 →按照1mLCR溶液/200mL培养 基的比例混匀→倒平板→接种后 培养→出现透明圈
问题三：“资料三”中的两种方法各有哪些优点和不足，
你打算选哪一种？ 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，在本课题中我们给出了两种方法。方法一是 传统的方法，缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌 落之间发生混杂；其优点是这样显示出的颜色反应基本 上是纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便， 不存在菌落混杂问题，缺点是由于纤维素和琼脂、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 物出现假阳性反应。但这种只产生淀粉酶的微生物产生 的透明圈较为模糊，因为培养基中纤维素占主要地位， 因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。方法二的另 一缺点是：有些微生物具有降解色素的能力，它们在长 时间培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈，与纤 维素分解菌不易区分。
5、实验测定链霉素对3种细菌的抗生素效应，用3种细 菌在事先准备好的琼脂块平板上画3条等长的平行线（3 条线均与下图中的链霉素带接触），将平板置于37℃条 件下恒温培养3天，结果如图所示。从实验结果分析以 下叙述，不正确的是 D
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鉴别纤维素分解菌的培养基
培养基组成
CMC-Na 5~10g
提供的主要营养物质
碳源
(水溶性羧甲基纤维素钠)
酵母膏
KH2PO4 土豆汁 琼脂
1g
0.25g 100mL 15g
碳源、氮源、生长因子
无机盐 碳源、生长因子 凝固剂
上述物质溶解后，加蒸馏水定容至 1000mL
氢元素、氧元素
5.刚果红染色法
挑选产生透明圈的菌落，一般即为分 解纤维素的菌落。
①取二支20mL的试管
②各加入一张滤纸条
③各加入pH4.8，物质量为0.1mol/L 的醋酸－醋酸钠缓冲液11ml和10ml ④在乙试管中加入1mL纤维素酶 ⑤两支试管固定在锥形瓶中，放在 140r/min的摇床上振荡1h ⑥结果：乙试管的滤纸条消失
甲
乙
讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是 什么？
2、其原理是：刚果红可以与纤维 红色复合物 ，当纤维素被 素形成____________ 纤维素酶 分解后，红色复合物无 _________ 纤维素分解菌 为 法形成，出现以_____________ 中心的________ 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。
实验分析：P27的小实验是如何构成对照 的？
提示： 本实验的自变量是纤维素酶的有无， 自变量的操纵方法是：在一支试管中添加 适量（1mL）的纤维素酶溶液，在另一支 试管不添加纤维素酶，但需加入等量的缓 冲液，不能加入蒸馏水，否则会影响溶液 的pH。
（二）纤维素分解菌的筛选
1、筛选纤维素分解菌的方法是 刚果红染色法 。该方法可以通 ______________ 颜色 反应直接筛选。 过________
B. 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物
C. 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物
D. 若培养基上产生了透明圈，则说明已筛 选出了纤维素分解菌
二、实 验 设 计
请你根据实验流程图和提供的三个资料以及“操作 提示”，在思考有关问题的基础上，设计出一个详细的 实验方案。
土壤取样
选择培养
梯度稀释
将样品涂布在鉴别纤 维素分解菌的培养基上
人类可应用分解纤维素的微生物将秸 秆等废弃物转变成酒精，用纤维素酶处理 服装面料等。
2.纤维素酶
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。
纤维素
C1酶、Cx酶
纤维二糖
葡萄糖苷酶
葡萄糖
实验：纤维素酶分解纤维素的实验
筛选原理 实 验 设 计
种类、作用、催化活力 前置染色法 刚果红染色 后置染色法
富含纤维素土壤 增大分解菌含量 染色鉴别
土壤取样 选择培养 纯化培养
涂布培养
分离出分解菌
1、下列材料中纤维素含量最高的是 ( ) A．杨树 B．小麦 C．玉米 D．棉花
D
2、纤维素酶能够分解 ( A．纤维素的微生物 B．淀粉的微生物 C．纤维素 D．淀粉
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101～107倍。
101
102
103
104
105
106
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 涂布到平板培养基上，30℃倒臵培养。
5g
NaNO3 1g
KCl 0.5g KH2PO4 0.9g Na2HPO4· 7H2O MgSO4 · 7H2O 0.5g 0.5g 1.2g 0.5g
氮源、无机盐
无机盐 生长因子、碳源、氮源 氮素、生长因子 水
酵母膏 水解酵素
溶解后，蒸馏水定容至1000mL
A、旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？
观察菌落周围是否有着色的 观察菌落周围是否出现 现象 环带出现来鉴定尿素分解菌 透明圈来筛选纤维素分解菌
方法
脲酶检测法
刚果红染色法
6、纯化培养 在产生明显的透明圈的菌落，挑取 并接种到纤维素分解菌的选择培养基上， 在300C－ 370C培养，可获得纯化培养。
四、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
比较项目
分解尿素的细菌
纤维素分解菌
选 择 培 养 基
原理
将细菌涂布在只有 将细菌涂布在只有 尿素做氮源的选择 纤维素粉做碳源的 培养基上 选择培养基上 固体培养基 筛选菌株 液体培养基 选择培养
培养基类 型 目的
鉴 定 培 养 基
原理 现象 方法
比较 项目
选 择 培 养 原理 培养基类 型 目的
是液体培养基，原因是配方中无凝固剂（琼脂）
B、这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有， 是如何进行选择的？
有选择作用，本配方中纤维素作为主要碳源， 只有能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。
C、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用 提示：自变量为培养基的种类，即普通培养基和选择 培养基。可用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照,或者将纤 维素改为葡萄糖。
练一练：
1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是 A. 纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种
B. 纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖 C. 纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁
D. 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖
2.利用刚果红法可以筛选出纤维素分解 菌，下列说法错误的是 A. 刚果红能与纤维素形成红色复合物
)
C
10、两种刚果红染色法的结果是 ( A．均会出现透明圈 B．均不会出现透明圈 C．方法一出现，方法二不出现 D．方法一不出现，方法二出现
)
A
2、选择培养 ①目的：
增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从 样品中分离所需要的微生物。
②制备选择培养基：
③操作：
将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶 中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震 荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。也可重复 选择培养。
培养基成分分析
培养基组成 提供主要的营养物质 碳源（能源） 纤维素粉
一、基础知识
㈠纤维素与纤维素酶
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，是含量最丰富的多糖类物质。
植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤 维素。其中棉花是自然界中纤维素含量最高 的天然产物。
土壤中某些微生物能够产生纤维素酶,把 纤维素分解为葡萄糖，后再利用。
纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质， 植物每年产生的纤维素超过70亿吨，其中40%60%能被土壤中能产生纤维素酶的微生物所利用， 不会大量积累。 在草食性动物等的消化道内，也共生有 分解纤维素的微生物，其原理也是产生纤维 素酶而分解纤维素，而人没有分解纤维素的 能力。
方法二
思考：
方法一中NaCl溶液的作用？ 漂洗作用，洗去与纤维素结合不牢的刚果 红，以免出现的透明圈不够清晰。用这方法 可以判断酶活力的大小。实际上刚果红是结 合到培养基的多糖底物，但分解纤维素的细 菌可以产生纤维素酶，能分解这个多糖底物 成为单糖，这样刚果红就不能结合上去了， 氯化钠溶液就可以使结合不牢的刚果红洗去， 这样就留下大大小小的透明圈，大的透明圈 当然分解纤维素的能就强！
分解尿素的细菌
纤维素分解菌
在细菌分解尿素的化学反应 中，细菌合成的脲酶将尿素 分解成。在培 鉴 养基中加入酚红指示剂，如 定 果pH升高指示剂会变红 培
养 基
刚果红可以与纤维素形成 红色复合物，当纤维素被 纤维素酶催化分解后红色 复合物无法形成，培养基 上就会出现以纤维素分解 菌为中心的透明圈
D
6、下列哪种生物能产生纤维素 酶 …( ) A．纤维素分解菌 B．牛 C．羊 D．兔
A
7、选择培养时应将锥形瓶固定在… ( ) A．桌子上 B．温箱里 C．窗台上 D．摇床上
D
8、选择培养的结果：培养液变 ( A．清澈 B．浑浊 C．红色 D．产生透明圈
)
B
9、刚果红染色时，加入刚果红可在 ( ①制备培养基时 ②梯度稀释时 ③倒平板时 ④涂布时 ⑤培养基上长出菌落时 A．①③ B．②⑤ C．③⑤ D．④⑤
对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明 培养基制作合格。 如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得 了分解纤维素的微生物。 2.分离的结果是否一致 由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌 的数量，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取 土样的环境不同，不同同学也可能得到真菌和放线菌 等不同的分离结果。
筛选产生透 明圈的菌落
操作步骤
1、土壤取样：
①分布环境 富含纤维素的环境中 ②原因 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。
③实例：树林中多年落叶形成的腐殖土，多年 积累的枯枝败叶等。
④讨论:如果找不到合适的环境，可以将滤纸埋 在土壤中，将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认 为滤纸应该埋在土壤中多深？ 将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对 集中，实际上是人工设臵纤维素分解菌生存的 适宜环境。一般应将滤纸埋于深约10cm左右的 土壤中。
为了确定分离得到的是纤维素分解菌， 还需要进行发酵产纤维素酶 _____________ 实验，纤维 素酶的发酵方法有______ 液体 发酵和______ 固体 发酵。 纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等 纤维素所产生的________ 葡萄糖 含量进行定量测定。
课堂总结
分解 纤维 素的 微生 物的 分离 纤维素酶
为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？ 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得到迅速繁 殖，而那些不适应这种营养条件的微生物