第4课时 微生物的利用
[学习导航] 1.阅读教材P19～21内容，学习从土壤中分离纤维素分解菌的基本实验操作技术。2.结合教材P21～22内容，探究纤维素分解菌是否只能分解纤维素。3.结合教材P22～24内容，了解制作豆豉的原理、方法步骤。
[重难点击] 1.掌握从土壤中分离纤维素分解菌的基本实验操作技术。2.探究纤维素分解菌是否只能分解纤维素。3.简述制作豆豉的原理。
一、从土壤中分离纤维素分解菌
土壤中含有很多有益菌，下面以分离纤维素分解菌为例，探讨从土壤中分离有益菌的方法。 1.分离的原理
(1)土壤中存在大量纤维素分解菌，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶，分解和利用纤维素和半纤维素。
(2)在用纤维素作为唯一碳源的选择培养基中，纤维素分解菌能很好地生长，并产生黄色或棕绿色色素，其他微生物则不能生长。 2.方法步骤 (1)纸条法
制备培养基 配制依姆歇涅茨基液体培养基，避免纤维素以外碳源的污染。 ↓
分装 按每试管5mL分装，然后加入7cm×1cm的无淀粉新华一号滤纸条?滤纸条紧贴内
壁，且有一半长度浸入液体培养基中?，121℃灭菌20min。
↓
制备土壤?稀释液 ↓
接种培养分别吸取各稀释度的土壤稀释液1mL接种到滤纸条上，每个稀释度重复4次，
置培养箱中28℃培养14d。
↓
观察 检查各试管中滤纸条上出现的菌落和滤纸颜色变化情况，根据菌落和颜色的变化
确定纤维素分解菌的类型。
(2)固体培养法
制备10
－1、10－2、10－3、10－4和10－5的土壤?稀释液。
制备培养基 制备依姆歇涅茨基培养基平板，避免纤维素以外的碳源污染；然后在平板上
铺一张直径略小于平板的滤纸，用少量的依姆歇涅茨基液体培养基润湿。
↓
接种培养 在滤纸上等距放8个直径约10mm的土粒，盖上培养皿盖以保持湿度，置恒温
培养箱中28℃～30℃培养。
↓
观察 每隔2d观察土粒周围滤纸变色情况，直到滤纸颜色变化，长成菌落，于4℃冰
箱中保存备用。
1.分析依姆歇涅茨基培养基，回答下列问题：
(1)此配方是液体培养基还是固体培养基？为什么选择此类培养基？
答案 液体培养基，因为配方中无凝固剂。液体培养基与微生物的接触更密切，微生物更容易从培养基中获得营养物质，因此可以快速增加微生物的浓度。
(2)这个选择培养基对微生物是否具有选择作用？怎样设计对照实验证明你的观点？
答案 有选择作用。本配方中富含纤维素，更适合能够分解纤维素的微生物大量繁殖。对照实验可以用牛肉膏蛋白胨培养基培养微生物。若选择培养基上微生物数量明显少于牛肉膏蛋白胨培养基上微生物的数量，则说明培养基起到了选择作用。
(3)依姆歇涅茨基培养基配方中缺少哪种营养成分？ 答案 没有碳源。
2.要从菜园或果园土壤中分离纯化纤维素分解菌的关键是什么？
答案 关键在于培养基中的唯一碳源为纤维素，根据能分解纤维素产生黄色或棕绿色色素的典型特征，来判断分离得到的微生物是否为纤维素分解菌。
3.鉴定分离到的纤维素分解菌还可以用刚果红染色法，其原理是什么？
答案 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分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。 归纳总结 土样→纤维素为唯一碳源的培养基→纤维素分解菌→黄色或棕绿色色素
1.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 答案 B
解析 初步筛选只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产生纤维素酶的实验。 一题多变
(1)上题中分解纤维素的细菌能否在不含纤维素但富含其他有机物的环境中生存？为什么？
答案 能。纤维素分解菌分解纤维素只是为了利用纤维素作为碳源，其他有机物若可提供碳源，也可以生存。
(2)题中纤维素酶也在微生物细胞内分解纤维素吗？为什么？
答案 不在细胞中分解纤维素。多数细胞不能直接吸收纤维素，一般来说，纤维素酶都是分泌到细胞外分解纤维素的。
2.分析下表培养基的配方，请回答下面的问题。 纤维素分解菌的选择培养基：
组分 纤维素粉 NaNO3 Na2HPO4·7H2O KH2PO4 MgSO4·7H2O KCl 酵母膏 水解酪素
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1000mL。
(1)此培养基配方中为微生物提供碳源的主要是__________、氮源是__________________。 (2)此配方为__________培养基(根据物理状态)配方。
(3)此培养基选择出的微生物主要是______________________________________________。
含量 5g 1g 1.2g 0.9g 0.5g 0.5g 0.5g 0.5g 问题导析 (1)该培养基中纤维素是主要的碳源，所以可以用于筛选纤维素分解菌。
(2)由于该培养基中没有加入琼脂，所以为液体培养基。液体培养基中微生物与营养成分的接触更充分，可以提高微生物的代谢效率。
答案 (1)纤维素粉 NaNO3、酵母膏、水解酪素 (2)液体 (3)纤维素分解菌
解析 该培养基的主要碳源是纤维素粉，氮源有NaNO3、酵母膏、水解酪素。因没有凝固剂成分，因此，该培养基从物理状态上看属于液体培养基。因该培养基仅以纤维素粉为主要碳源，因此，可用于选择培养纤维素分解菌。 一题多变
(1)从土壤中分离纤维素分解菌时，哪种情况下可以省略选择培养？ 答案 当土壤中纤维素分解菌的浓度很高时，可以省略选择培养这一步骤。 (2)本题中的培养基配方中的酵母膏可以为微生物提供什么成分？ 答案 可以提供碳源、氮源和生长因子。 (3)该培养基中纤维素是否为唯一的碳源？
答案 不是，纤维素是主要的碳源，另外，酵母膏和水解酪素也可以提供少量的碳源。 易错易混 关于纤维素分解菌筛选的两个易错警示
(1)纤维素分解菌的选择培养基中的碳源并不只有纤维素，其中酵母膏和水解酪素也可起碳源的作用。 (2)在纤维素分解菌的选择培养基中生长的不只有纤维素分解菌。因此，选择培养后要进行鉴别培养，才能获得纤维素分解菌。
二、探究纤维素分解菌是否只能分解纤维素
纤维素分解菌能否分解其他物质呢？完成下面实验进行探究：
1.用纤维素作为唯一碳源的选择培养基筛选出纤维素分解菌，进行纯培养。 2.制备依姆歇涅茨基培养基，取4个培养皿分别编号①②③④。 3.按下表实验
编号 ① ② ③ ④
北师大版高考生物必修1同步检测试题第1章 第4课时 微生物的利用
