《分解纤维素的微生物的分离》参考课件

课题课题3 3分解纤维素的微生物的分离分解纤维素的微生物的分离 纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子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。纤维素能被化合物，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。生纤维素酶。草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？ 棉花棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，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纤维素的分解需要在纤维素酶纤维素酶的催化作用下完成，的催化作用下完成，请完成下列过程：请完成下列过程：（一）纤维素与纤维素酶（一）纤维素与纤维素酶 纤维素酶是一种纤维素酶是一种复合酶复合酶，一般认为它至少包，一般认为它至少包括三种组分，即括三种组分，即C C1 1酶、酶、 C CX X酶和葡萄糖苷酶酶和葡萄糖苷酶，前两，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维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。二糖分解成葡萄糖。纤维素纤维素纤维二糖纤维二糖葡萄糖葡萄糖C C1 1酶酶CxCx酶酶葡萄糖葡萄糖苷酶苷酶滤滤纸纸崩崩溃溃法法纤维素酶活性的测定实验：纤维素酶活性的测定实验：例：下列生物能分解纤维素的是（例：下列生物能分解纤维素的是（ ）人人 兔兔 牛牛 蘑菇蘑菇 纤维杆菌纤维杆菌A.A. B. B.C.C. D. D.C 在一支试管中添加纤维素酶，另一支试管不在一支试管中添加纤维素酶，另一支试管不添加纤维素酶；尽管醋酸醋酸钠缓冲液用量不添加纤维素酶；尽管醋酸醋酸钠缓冲液用量不同，但都能维持相同的同，但都能维持相同的pHpH。 思考思考1 1实验分析：实验分析：P27P27的小实验是如何构的小实验是如何构成对照的？成对照的？（二）纤维素分解菌的筛选（二）纤维素分解菌的筛选1 1、筛选纤维素分解菌的方法是、筛选纤维素分解菌的方法是_。该方法可以通过该方法可以通过_反应直接筛选。反应直接筛选。刚果红染色法刚果红染色法颜色颜色2 2、其原理是：刚果红可以与纤维素形成、其原理是：刚果红可以与纤维素形成_，当纤维素被，当纤维素被_分解后，分解后，红色复合物无法形成，出现以红色复合物无法形成，出现以_为为中心的中心的_，我们可以通过，我们可以通过_ _ _来筛选纤维素分解菌。来筛选纤维素分解菌。红色复合物红色复合物纤维素酶纤维素酶纤维素分解菌纤维素分解菌 透明圈透明圈是否产生透明圈是否产生透明圈练一练：练一练：1.1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是下列关于纤维素酶的说法，错误的是A. A. 纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种B. B. 纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖C. C. 纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁D. D. 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖2.2.利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是法错误的是A. A. 刚果红能与纤维素形成红色复合物刚果红能与纤维素形成红色复合物 B. B. 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物刚果红能与纤维二糖形成红色复合物 C. C. 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物D. D. 若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出了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纤维素分解菌土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释将样品涂布到鉴别纤维将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上素分解菌的培养基上挑选产生透明挑选产生透明圈的菌落圈的菌落 纤维素分解菌大多分布在纤维素分解菌大多分布在_的环境的环境中。采集土样时，应选择富含纤维素的环境。如树中。采集土样时，应选择富含纤维素的环境。如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。也可将滤纸埋在土壤中一个月左右，这样会等等。也可将滤纸埋在土壤中一个月左右，这样会有能分解纤维素的微生物生长。有能分解纤维素的微生物生长。【资料一资料一】土壤取样土壤取样富含纤维素富含纤维素 旁栏思考题旁栏思考题为什么要在富含纤维素的环境中为什么要在富含纤维素的环境中找纤维素分解菌？找纤维素分解菌？ 根据生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素根据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。土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。 旁栏思考题旁栏思考题将滤纸埋在土壤中有什么作用？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？你认为滤纸应该埋进土壤多深？ 人工设置适宜环境，使纤维素分解菌相对聚集。人工设置适宜环境，使纤维素分解菌相对聚集。将纸埋于深约将纸埋于深约10cm10cm的腐殖土壤中。的腐殖土壤中。1 1、纤维素分解菌选择培养基属于、纤维素分解菌选择培养基属于_（固体、（固体、液体）培养基，原因是液体）培养基，原因是_。【资料二资料二】选择培养选择培养阅读资料二阅读资料二“选择培养基选择培养基”，回答以下几个问题：，回答以下几个问题：液体液体没有添加琼脂成分没有添加琼脂成分2 2、该培养基对微生物、该培养基对微生物_（具有，不具有）（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是选择作用。如果具有，其选择机制是_。以纤维素粉为唯一碳源，能分解纤维素的微生以纤维素粉为唯一碳源，能分解纤维素的微生物可以大量繁殖物可以大量繁殖 具有具有 若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将的变量是将_改为改为_。3 3、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？用？葡萄糖葡萄糖纤维素粉纤维素粉 思考思考2 2实验流程中实验流程中“选择培养选择培养” ” 的目的是的目的是什么？什么？ 其目的是增加纤维素分解菌的浓度，其目的是增加纤维素分解菌的浓度，以确保能以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。够从样品中分离到所需要的微生物。选择培养的操作方法选择培养的操作方法 将土样加入装有将土样加入装有30ml30ml选择培养基的锥形瓶中，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将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养1 12 2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。 旁栏思考题旁栏思考题为什么选择培养能够为什么选择培养能够“浓缩浓缩”所需的微生物？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，因此可以起这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到到“浓缩浓缩”的作用。的作用。梯度稀释梯度稀释按照课题按照课题1 1的稀释操作方法，将选择培养后的的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释，稀释最大倍数到培养基进行等比稀释，稀释最大倍数到10106 6将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上1. 1. 制备培养基制备培养基: :参照旁栏中的比例参照旁栏中的比例2. 2. 涂布平板：涂布平板：将稀释度为将稀释度为10104 410106 6的菌悬液各取的菌悬液各取0.1ml0.1ml涂布在涂布在培养基上，培养基上，3030倒置培养倒置培养挑选产生透明圈的菌落挑选产生透明圈的菌落 挑取产生明显的透明圈的菌落，一般即为分解纤挑取产生明显的透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。维素的菌落。 接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30300 0C C 37370 0C C培养，可获得纯培养。培养，可获得纯培养。【资料三资料三】刚果红染色法刚果红染色法 方法一：方法一：先培养微生物，再加入刚果红进先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应行颜色反应方法二：方法二：在倒平板时就加入刚果红在倒平板时就加入刚果红染色法染色法优点优点缺点缺点方法一方法一 方法二方法二 颜色反应基本上是纤颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用维素分解菌的作用操作繁琐，刚果红会操作繁琐，刚果红会使菌落之间发生混杂使菌落之间发生混杂操作简便，不存在操作简便，不存在菌落混杂问题菌落混杂问题产生淀粉酶的微生物产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，也产生模糊透明圈，有些微生物能降解色有些微生物能降解色素，形成明显的透明素，形成明显的透明圈。圈。思考：这两种方法各有哪些优点与不足思考：这两种方法各有哪些优点与不足 为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行进行_实验，纤维素酶的发酵方法有实验，纤维素酶的发酵方法有_ _ 发酵和发酵和_ _ 发酵。纤维素酶测定方法是发酵。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对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的_ _ 含量进行定量测定。含量进行定量测定。发酵产纤维素酶发酵产纤维素酶 液体液体 固体固体 葡萄糖葡萄糖 分解分解纤维纤维素的素的微生微生物的物的分离分离纤维素酶纤维素酶种类、作用、催化活力种类、作用、催化活力刚果红染色刚果红染色筛选原理筛选原理实实验验设设计计土壤取样土壤取样选择培养选择培养涂布培养涂布培养纯化培养纯化培养前置染色法前置染色法后置染色法后置染色法富含纤维素土壤富含纤维素土壤增大分解菌含量增大分解菌含量染色鉴别染色鉴别分离出分解菌分离出分解菌D1 1、下列材料中纤维素含量最高的是、下列材料中纤维素含量最高的是 ( )( ) A A杨树杨树 B B小麦小麦 C C玉米玉米 D D棉花棉花练一练C2 2、纤维素酶能够分解、纤维素酶能够分解 ( )( ) A A纤维素的微生物纤维素的微生物 B B淀粉的微生物淀粉的微生物 C C纤维素纤维素 D D淀粉淀粉B3 3、刚果红能与哪项物质形成红色复合物、刚果红能与哪项物质形成红色复合物 ( )( ) A A纤维二糖纤维二糖 B B纤维素纤维素 C C葡萄糖葡萄糖 D D麦芽糖麦芽糖B4 4、寻找纤维素分解菌应到、寻找纤维素分解菌应到( )( ) A A湿润的环境中湿润的环境中 B B富含纤维素的环境中富含纤维素的环境中 C C富含无机盐的环境中富含无机盐的环境中 D D池塘中池塘中D5 5、纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在、纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在于其含有于其含有 ( )( ) A ANaNO3 BNaNO3 BKCl KCl C C酵母膏酵母膏 D D纤维素粉纤维素粉A6 6、下列哪种生物能产生纤维酶、下列哪种生物能产生纤维酶 ( )( ) A A纤维素分解菌纤维素分解菌 B B牛牛 C C羊羊 D D兔兔C7 7、刚果红染色时，加入刚果红可在、刚果红染色时，加入刚果红可在 ( )( ) 制备培养基时制备培养基时 梯度稀释时梯度稀释时 倒平板时倒平板时 涂布时涂布时 培养基上长出菌落时培养基上长出菌落时 A A B B C C D D