分解纤维素的微生物的分离ppt课件(自制)
高中生物学案：分解纤维素的微生物的分离-人教版
分解纤维素的微生物的分离
一、纤维素与纤维素酶
1．纤维素的化学组成
含C、H、O三种元素，是一种多糖。纤维素的基本组成单位是葡萄糖，人体内没有纤维素酶，所以人体不能直接以纤维素为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成葡萄糖释放到无机环境。
2．纤维素的分布
棉花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。研究土壤中分解纤维素的微生物将给我们的生活带来很大变化。
3．纤维素酶的组分
纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种组分。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。
二、纤维素分解菌的筛选
1．方法
刚果红染色法，常用的有两种，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。
2．原理
(1)含纤维素的培养基中加入的刚果红，可与纤维素形成红色复合物。
(2)当纤维素被纤维素酶分解后，形成的纤维二糖、
葡萄糖不和刚果红发生这种反应，红色复合物就无法形成，培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
三、实验设计
1．实验流程
土壤取样→选择培养(此步可省略)→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。
2．土壤取样
采取土样时，可以选择富含纤维素的环境。
3．选择培养
(1)目的：增加纤维素分解菌的浓度，确保能够从样品中分离得到所需要的微生物。
(2)操作方法：将土样加入装有30 mL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_d，直至培养液变混浊，也可重复选择培养。
4．涉及的生物技术
主要有：培养基的制作、无菌操作技术、稀释涂布平板法、选择培养基的作用、土壤取样等。
一、选择题
1．微生物体内能够使纤维素分解成纤维二糖的酶是
纤维素分解菌的分离
高效课堂自主学习型生物导学稿
高二年级 班 姓名 编号 006 编写人： 审核人签名： 日期2013年01月11日
课题： 分解纤维素的微生物的分离 课型设置【自研·互动45分钟+展示45分钟】
一、学习目标：1、简述纤维素酶的种类及作用2、掌握从土壤中分离出能分解纤维素的微生物的方法
二、定向导学·互动展示·当堂反馈
自研自探环节 合作探究环节 展示提升·质疑评价环节
自学指导内容、学法、时间 互动策略内容、时间 展示方案内容、方式、时间
【模块一】纤维素与纤维素酶
学法指导：结合课本27—28页“基础知识”中的内容，认知纤维素酶的种类和作用，结合必修一所学内容，完善下面相关填空：
1．纤维素是一种由 相连而成的高分子
类化合物，是植物 （细胞结构）的主要成分之一， 是自然界中纤维素含量最高的天然产物。植物产生的纤维素在 的催化作用下分解。
2.完成下列过程
【模块二】纤维素分解菌的筛选
学法指导：认真阅读28页的课本内容，总结纤维素分解菌筛选的相关知识并完成下面相关填空：
1．筛选纤维素分解菌的方法是 。该方法可以通过 反应直接筛选。
2．原理：刚果红与纤维素形成 ，当纤维素被 分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的 ，我们可以通过
来筛选纤维素分解菌。
【模块三】实验设计
学法指导：认真阅读第28---29页的课本内容，归纳实验的操作过程及注意事项并完成下面相关问题：
1.土壤取样：纤维素分解菌大多分布在 的环境中。若找不到合适环境，可将 埋在土壤中一个月左右，也会有能分解纤维素的微生物生长。
2019-2020学年生物人教版选修1同步检测：专题2.课题3 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
理一理
判一判
1.纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，在纤维素酶的作用下，纤维素可以水解成葡萄糖。(√)
2．纤维素分解菌能利用纤维素的根本原因是它们能产生纤维素酶。(√)
3．纤维素可为微生物提供碳源和能源。(√)
4．葡萄糖苷酶能将纤维素分解为葡萄糖。(×)
5．刚果红可以与纤维素形成透明复合物，所以可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。(×)
6．分离纤维素分解菌的实验中，应从富含纤维素的环境中取土样。(√)
7．刚果红染色法只能在培养微生物的时候加入刚果红。(×)
8．鉴别纤维素分解菌的刚果红培养基是固体培养基。(√)
9．在刚果红培养基上有透明圈的菌落一定是纤维素分解菌。(×)
悟一悟
1.纤维素分解菌的选择培养基为液体培养基，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。纤维素分解菌的鉴别培养基为固体培养基，因为需要在培养基上形成我们肉眼可见的菌落。
2．在上述选择培养基中能以纤维素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。
3．利用选择培养基可选择出某种微生物并通过培养增加数量，而利用鉴别培养基可鉴别微生物种类。
4．在使用顺序上，一般先使用选择培养基培养，梯度稀释后再用鉴别培养基鉴别。
感悟体会：
练一练
1.[2019·江苏高考题]下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述，不合理的是( )
A．筛选培养基中应含有大量的葡萄糖或蔗糖提供生长营养
B．可从富含腐殖质的林下土壤中筛选产纤维素酶菌
C．在分离平板上长出的菌落需进一步确定其产纤维素酶的能力
D．用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆可提高其饲用价值
解析：应该用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌，只有纤维素分解菌能够存活，A项错误；木材、秸秆中富含纤维素，故可以从富含腐殖质的林下土壤中筛选出产纤维素酶菌，B项正确；用以纤维素为唯一碳源的培养基筛选纤维素分解菌后，为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，C项正确；用产纤维素酶菌发酵处理农作物秸秆，可以把纤维素分解成葡萄糖，提高饲用价值，D项正确。
生物高二选修一第二章第三节分解纤维素的微生物的分离课件
专题二 第三节 分解纤维素的微生物的分离
测试题
知识点：有关纤维素的基础知识
1．以下材料中纤维素含量最高的是（ ）
A．杨树 B．小麦 C．玉米 D．棉花
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．寻觅纤维素分解菌应到（ ）
A．湿润的环境中 B．富含纤维素的环境中
C．富含无机盐的环境中 D．水池中
4、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
5．以下生物能分解纤维素的是（ ）
①人 ②兔 ③牛 ④蘑菇 ⑤纤维杆菌
A．①②③④⑤ B．②③⑤ C．②③④⑤ D．③⑤
6．刚果红是一种染料，能将以下哪些物质染色（ ）
①纤维二糖 ②葡萄糖 ③纤维素 ④苏木精 ⑤弹性纤维
A．①③④ B．①②③
C．②③④ D．③④⑤
7．在对纤维素分解菌进行选择培育时用液体培育基的目的是（ ）
A．用液体培育基可取得大量菌体
B．纤维素分解菌适宜在液体培育基上生长
C．用液体培育基能够充分利用培育基中的营养物质
D．用液体培育基可取得高纯度的纤维素分解菌
知识点：分解纤维素的微生物的分离的实验设计
8．从土壤中挑选蛋白酶产生菌时，所用培育基为（ ）
A．加富培育基 B．选择培育基
C．基础培育基 D．辨别培育基
9．辨别纤维素分解菌的培育基中碳源为（ ）
A．CMCNa B．木聚糖 C．纤维素 D．裂解酶
10．分离土壤中纤维素分解菌用到的方式是（ ） ①稀释倒平板法 ②涂布平板法 ③单细胞挑取法 ④选择培育分离
纤维素分解微生物的分离与鉴定
环境微生物技术实验总结报告
一、国内外研究进展：
①纤维素资源
据不完全统计，全球每年通过光合作用产生的植物物质高达1.8×1011 t，这些植物物质所含的能量相当于全球人类每年能量消耗量的20倍，食物中所含能量的200倍。纤维素是构成植物细胞的基本成分，纤维素占全球植物总干重的30%一50%，是地球上分布最广、含量最丰富的碳水化合物，它存在于所有植物当中。在生物界中，结合于有机体中的碳达27×1010t，在自然界有机体中构成纤维素的碳约占40%，据此估算，在植物界中纤维素的总量约达26.0×1010t，而且自然界中的植物原料是年复一年地不断生长和更新的，可以说，纤维素在自然界中是一种最丰富的可再生的有机资源。纤维素是一种不能被大多数动植物直接利用的多糖物质。但对人类来说只要能将其降解成小分子物质，纤维素就会成为一种有广阔应用前景的资源。而且这种潜在的资源数量是惊人的，其中的大多数作为绿色植物的成分在维持生态平衡中起作用而不宜利用，但是仍有数量可观的纤维素由人类生活和生产产生，它们主
要存在于农作物秸秆和城市垃圾之类的废弃物中。灾荒或战乱造成的粮食危机依然是正存在的和潜在的威胁;随着全球经济的飞速发展，地球上石油、煤炭的储量正以惊人的速度减少，能源危机成了世界大多数国家所面临的一个严峻问题;由于对资源的破坏性开采和利用，人类赖以生存的环境正在不断地恶化，对可再生资源利用的研究与开发的可持续发展战略己在世界各国逐步展开。如何处理和利用废弃纤维素将成为一个十分紧要的问题。
②农业废弃物资源的利用现状
植物纤维素资源的开发利用对解决粮食和能源短缺以及环境污染问题有极其深远的意义。我国的纤维素资源极为丰富，每年的农作物秸秆产量达5.7x107吨，约相当于北方草原年打草量的50倍。但是，农作物秸秆产生数量多且产生时间集中(每年到收获季节农村就会有大量的秸秆产生)，而我国的农作物秸秆主要用于燃料、畜禽饲料与自然堆肥，不仅利用效率低，而且随着农村生活水平的提高，农作物秸秆成为农村固体废弃物的主要来源。现阶段，农作物秸秆的最常用的处理和利用方法有:
《课题3 分解纤维素的微生物的分离》导学案
文化立校 注重细节 养成习惯 规范有效
1 《课题3 分解纤维素的微生物的分离》导学案
【学习目标】
1．简述纤维素酶的种类及作用；
2．从土壤中分离出分解纤维素的微生物，了解这类微生物的应用；
3．能掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。
【学习重点】从土壤中分离分解纤维素的微生物。
【学习难点】从土壤中分离分解纤维素的微生物。
【预习指导】课前通过阅读教材、查阅教辅资料、交流，初步完成下列问题。
【学习过程】
一、基础知识
活动1：阅读P27“课题背景”和“纤维素与纤维素酶”，回答下列问题：
1、纤维素是一种由 首尾相连而成的 化合物，是含量最丰富的多糖类物质。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生 。
2、 是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素的分解需要在 酶的催化作用下完成，请完成下列过程：
3、1个酶活力单位是指在温度为 ℃，其它反应条件最适宜情况下，在 min内转化
的底物所需要的酶量。
4、P27小实验：通过设置对照实验体会纤维素酶的作用。分析课本是如何设置对照的？
活动2：阅读P28“纤维素分解菌的筛选”，回答下列问题：
1、筛选纤维素分解菌的方法是 。该方法可以通过 反应直接筛选。
2、其原理是：刚果红可以与纤维素形成 ，当纤维素被 _分解后，红色复合物无法形成，出现以 为中心的 ，我们可以通过是否 来筛选纤维素分解菌。
二、实验设计
实验方案流程图：
活动3：阅读资料一 “土壤取样”，回答下列问题：
土壤取样：纤维素分解菌大多分布在 的环境中。若找不到合适环境，可将滤纸埋在土壤中一个月左右，也会有能分解纤维素的微生物生长。
人教版 高中生物 选修一 专题二 课题3 分解纤维素的微生物的分离
第 1 页 共 2页
【情景创设】
纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，大量存在于植物的根茎叶等器官中。地球上40%-60%的纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶。人们要想利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等，就需要对这些微生物进行研究与应用，而要研究这些微生物，首先要将它们从土壤中种类众多的微生物中分离出来。本课题中，我们就将探讨如何分离土壤中能够分解纤维素的微生物。
【问题设计】
1、回顾纤维素的相关知识，说说纤维素酶的组成及作用。
2、筛选纤维素分解菌的原理是什么？
3、说说分离分解纤维素的微生物的实验流程，回答P28旁栏思考1.
4、简述采集土样的要求，回答P28旁栏思考2、3。
5、如何进行选择培养？结合P29“操作提示（二）”回答楷体字“资料二”相关问题及右栏思考2.
6、常用的刚果红染色法有哪些？回答右栏思考1。
【达标检测】
（必做）
1. 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
2. 刚果红能与哪项物质形成红色复合物( )
A．纤维二糖 B．纤维素 C．葡萄糖 D．麦芽糖
3. 寻找纤维素分解菌应到„（ ）
A．湿润的环境中 B．富含纤维素的环境中
C．富含无机盐的环境中 D．池塘中
4. 纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在于其含有„( )
A． NaNO3 B．KCl C．酵母膏 D．纤维素粉
5. 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 【使用时间】 第 3 周 第 2 课时
【编辑】李玲珍 刘萍萍
【审核】刘萍萍
【主题】 专题二 课题3 分解纤维素的微生物的分离 2012.02.25 第 2 页 共 2页 6. 刚果红染色时，加入刚果红可在„„( )
文档：分解纤维素的微生物
分解纤维素的微生物
纤维素是由D-葡萄糖以β-1,4 糖苷键结合起来的链状高分子化合物，具有不溶性的刚性结构，在常温下不溶于水、也不溶于稀酸和稀碱，在自然条件下分解缓慢。全球每年产生的纤维素高达1000 亿，中国农作物秸秆量达到6 亿t，林木枝桠和林业废弃物年可获 得量约9 亿t，但这些资源大部分通过简单的焚烧方式 利用，利用率极低，在浪费能源的同时对环境造成了污染。目前，对于纤维素的利用主要是通过化学或生物处理从而实现资源化。微生物分解纤维素是纤维素生物处理技术的核心。到70 年代以后，随着能源危机和环境污 ，纤维素的资源化利用是当前研究的热点。微生物作为处理纤维素的一种手段，由于其对环境危害小，且能实现资源的再利用而越来越受到重视。弄清纤维素酶的作用机制是关键，此外分离和选育出针对不同行业的高效纤维素分解菌种，研究不同来源纤维素酶以及不同菌种之间的协同作用，弄清菌株与菌株之间的关系及其在降解发酵过程中的作用，以达到构建高效稳定的纤维素降解菌群的目的，从而为实现纤维素的资源化利用提供科学的基础保障。
近二三十年来，在纤维素酶菌株的选育、纤 维素酶组分及降解机制、纤维素酶合成的调节和控制 以及纤维素酶应用等诸多分枝课题都取得了很大的进
展。有关纤维素降解机理的研究有很多，但纤维素酶将天然纤维素转化成葡萄糖过程中的细节至今仍不清楚。目前，关于纤维素的降解机理主要有以下几种。
假说
1950 年Reese 等人就对纤维素酶的作用方式提出了一个著名的C1-Cx假说，该学说认为，C1酶首先作用于结晶纤维素，使形成结晶结构的纤维素链开裂，长链分子的末端部分离，使其转化为非结晶形式，从而使纤维素链易于水解；Cx 酶随机水解非结晶纤维素，可溶性纤维素衍生物和葡萄糖的β-1,4-寡聚物；β-葡萄糖苷酶将纤维二糖和纤维 三糖水解成葡萄糖。
2. 协同理论
该理论认为：纤维素降解是由EG(内切葡聚糖酶)、 CBH(外切葡聚糖纤维二糖水解酶)和CB(纤维二糖酶 或β-葡萄糖苷酶)共同作用的结果。其酶反应的顺序机理：内切葡聚糖酶首先进攻纤维素的非晶区，形成外 切纤维素酶需要的新的游离末端，然后外切纤维素酶 从多糖链的非还原端切下纤维二糖单位，β-葡萄糖苷 酶再水解纤维二糖单位形成葡萄糖。
高中生物 专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离习题(含解析)新人教版选修1-新人教版高中选修1生
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- 1 - / 12 课题3 分解纤维素的微生物的分离
1.配制的某培养基的成分是纤维素粉、NaNO3、Na2HPO4·7H2O、KH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、酵母膏、水解酪素,该培养基能使下面哪种微生物大量繁殖?()
A.酵母菌 B.自生固氮菌
C.各种细菌 D.纤维素分解菌
解析该培养基的有机营养成分里面含碳的营养物质是纤维素,只有能分解利用纤维素的纤维素分解菌才能在该培养基上大量繁殖。
答案D
2.分离纤维素分解菌的实验过程中,下列相关操作有误的是()
A.经选择培养后将培养液直接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.对照组可用同样的稀释培养液涂布到不含纤维素的培养基上
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。
答案A
3.利用农作物秸秆可生产乙醇,生产过程中主要利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加入的纤维素分解菌产生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
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。
答案B word
- 2 - / 12 4.某研究性学习小组的同学为了从土壤中筛选纤维素分解菌,利用下列材料和用具进行了实验,请完善下列实验步骤。
材料用具:采集的土样、研钵、配制纤维素分解菌选择培养基的各种原料、琼脂、刚果红溶液、培养箱、无菌水。
实验步骤:
(1)利用纤维素分解菌选择培养基的各种原料、琼脂及,配制固体培养基,灭菌;
高中生物 第二章 分解纤维素的微生物的分离 2.3 分解纤维素的微生物的分离(测)(基础版,含解析)
word 1 / 6 2.3 分解纤维素的微生物的分离（测）
（满分60分，40分钟完成）
一、单选题（30分，每题3分）
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，至少包括三种组分
B．葡萄糖苷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．纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖
【答案】B
2. 在将样品稀释液涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上之前，先进行选择培养的目的是（ ）
A．完全除去其他微生物
B．证明纤维素分解菌的存在
C．增加纤维素分解菌的浓度
D．使纤维素分解菌充分长大
【答案】C
【解析】通过选择培养可以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。故C正确。
3.下列关于纤维素分解菌分离实验的说法不正确的是（ ）
A．通常采用刚果红染色法筛选纤维素分解菌
B．当纤维素被纤维素分解菌释放的纤维素酶分解后，培养基中会出现透明圈
C．该实验用的培养基为选择培养基
D．在用刚果红染色时只能先培养微生物再加入刚果红，不能在倒平板时加入
【答案】D word 2 / 6 【解析】刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，所以可采用刚果红染色法筛选纤维素分解菌，A项正确；当纤维素被纤维素分解菌分泌的纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的红色复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，B项正确；用选择培养基筛选纤维素分解菌，C项正确；常用的刚果红染色法有两种：一是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，二是在倒平板时就加入刚果红，D项错误。
4.分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是（ ）
A．经选择培养后即可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，但纤维素分解菌少
C．经稀释培养后，用刚果红染色
D．此实验中需设置对照组
【答案】A
5.为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌草隆”（一种除草剂）进行了实验，取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌，下列有关事项肯定错误的是（ ）