分解纤维素的微生物的分离选择培养与鉴别培养导学案 武汉市黄陂区第二中学 彭瑶 【学习重点】（1） 分解纤维素的微生物的分离的关键实验流程（2）选择培养与鉴别培养的原理及培养基成分的比较【学习难点】（1）以分离纤维素分解菌实验流程为基础，理解选择培养与鉴别培养的原理编号成分含量粉状硫10g（NH4）2SO40.4gK2HPO44.0gMgSO49.25gFeSO40.5gCaCl20.5gH2O100ml（2）运用所学内容解决微生物分离与鉴定的实际问题【新授内容】 问题探讨：1、尿素是一种重要的农业肥料，需经过土壤中的微生物分解才能更好地被植物利用。如何能从土壤中筛选到能降解尿素的微生物？ 问题探讨：2、右表是某微生物培养基成分，可培养的微生物代谢类型是 。问题探讨：3、某同学在做微生物实验时，不小心把圆褐固氮菌和酵母菌混在一起，如何能将二者分离开？ 一、 选择培养（1） 选择培养的原理人为提供有利于 生长的条件(包括营养、温度、pH等)，同时 其他微生物生长。（2）选择培养基【知识链接】加入青霉素的培养基:分离酵母菌、霉菌等真菌；加入高浓度食盐的培养基: 分离金黄色葡萄球菌无氮培养基: 分离固氮菌；不加含碳有机物的无碳培养基:分离自养型微生物二、 鉴别培养（1） 常见的鉴别培养的实例1、在含有纤维素的培养基中加入 ，在纤维素分解菌周围会产生以菌落为中心的 。2、伊红美蓝培养基， 会有紫黑色菌落并有绿色金属光泽。3、加入酚红指示剂的培养基，培养基中 升高，指示剂（酚红）将变红。三、 分离分解纤维素微生物【知识链接】实验流程土壤取样 选择培养 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） 培养基配方思考1、选择培养的目的是什么？本实验鉴别培养的原理是什么？纤维素粉5.0gNaNO31.0gKH2PO40.9gNa2HPO47H2O1.2gMgSO47H200.5gKCl0.5g水解酪素0.5g酵母膏0.5g蒸馏水1000mLCMC-Na5-10gKH2PO40.25g琼脂15g土豆汁100mL酵母膏0.5g蒸馏水1000mL思考2、上述有关分解纤维素微生物分离的培养基，按物理性质分类分别是什么培养基？为什么要使用这种状态的培养基？思考3、选择培养基的选择作用是哪种成分体现的？如何设计实验证明选择培养基的选择作用？ 思考4、要验证培养基的制作是否合格应该如何设置对照？【想一想1】1、植物秸秆中纤维素可被某些微生物分解，为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计甲、乙两种培养基（成分见下表）：注：“+”表示有，“-”表示无。据表判断，培养基甲_（填“能”或“不能”）用于分离纤维素分解菌，原因是 ；培养基乙_（填“能”或“不能”）用于鉴别纤维素分解菌，原因是 。【想一想2】国家标准规定每毫升酸奶产品中乳酸菌菌数不得低于1106.为了解某酸奶中的乳酸菌含量是否达到国家标准，某兴趣小组进行了如下实验，请回答下列问题：(1)样品稀释：先将样品稀释10倍，可用无菌移液管吸取25mL酸奶样品加入盛有_mL无菌水的三角瓶中，使样品与水充分混匀。然后进行系列稀释操作，得到稀释至106、107、108倍的样品。(2)培养与统计：吸取不同稀释度的样品各1mL,分别置于不同培养皿内，加入适宜温度的溶化状态的培养基，使之混合均匀，冷却成平板。每个稀释度做3个重复。在适宜条件下培养一段时间后，对平板的菌落数进行统计，结果如下：为了保证结果准确，应选择上述稀释度为_倍的平板菌落数作为统计结果，计算出样品中每毫升乳酸菌数为_个。(3)测定微生物的数量常采用稀释涂布平板法，其统计的数值往往比实际数目 ,原因是 。除了本实验的计数方法之外，统计微生物的数量还可以采用 ，此方法统计的数值往往比实际活菌值要 。 （2） 对照实验与重复实验比较项目对照实验重复实验设置目的排除 对实验结果的影响排除 对实验结果的影想设置措施常设置空白对照常设置几个相同的平板实例检测培养基是否 取多个平板计数，并取 【想一想3】人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。 请回答下列问题：（1）筛选纤维素酶高产菌株应加入的唯一碳源应是 ，不以葡萄糖作为唯一碳源的原因是 。（2）科研人员将采集的菌株加人上述培养液中，振荡培养至培养液变混浊，再吸取一定量的培养液移入新的培养液中重复多次，这一培养过程称为 培养。（3）吸取适量的培养液稀释涂布到固体培养基中培养，选择有菌落生长的培养基，加入刚果红溶液进行染色，在菌落周围会形成透明圈。应从中选出 的菌落，挑选的理由降解圈大小与纤维素酶的 有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是 （填图中序号）。（5）研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见下图，推测菌株 更适合用于人工瘤胃发酵，理由是 。（3） 筛选优良菌种可以根据透明圈的大小以及进行发酵产纤维素酶的实验，测定纤维素分解得到的 来进一步筛选优良菌种。【课后练习】1.从土壤中筛选纤维素分解菌的实验设计，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2下列有关分解纤维素微生物的分离的叙述，不正确的是A纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵B对分解纤维素的微生物进行了初步筛选后，无需再进行其他实验C纤维素酶的测定方法，一般是对所产生的葡萄糖进行定量的测定D纤维素酶是一种复合酶6. 有机农药苯磺隆是一种除草剂，长期使用会污染环境。研究发现，苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分离降解苯磺隆的菌株和探索其降解机制的实验过程如图甲、乙所示。 （1） 微生物生长繁殖所需的主要营养物质有碳源、水、 四类，该实验所用的选择培养基只能以苯磺隆作为唯一碳源，其原因是 。（2）纯化菌株时，通常使用的划线工具是_。划线的某个平板培养后，第一划线区域的划线上都不间断地长满了菌，第二划线区域所划的第一条线上无菌落，其它划线上有菌落。造成划线无菌落可能的操作失误有 。（3）为探究苯磺隆的降解机制，将该菌种的培养液过滤离心，取上清液做图乙所示实验。该实验的假设是 此实验设计是否合理？ 为什么？