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目标导航,预习导引,1.能说出纤维素酶的种类及作用。2.能从土壤中分离出分解纤维素的微生物。3.能说出纤维素分解菌的应用价值。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,一、纤维素与纤维素酶1.纤维素的化学组成纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物,是地球上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纤维素酶。草食性动物是怎样消化食物中的纤维素的?提示:草食性动物的瘤胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。这些微生物能够产生纤维素酶,将纤维素分解成葡萄糖。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。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,3.纤维素酶的作用纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分。它催化纤维素分解的过程如下:,目标导航,预习导引,一,二,三,四,二、纤维素分解菌的筛选1.筛选方法刚果红染色法。这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。2.筛选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。当纤维素被纤维素酶分解后,加入刚果红的含纤维素培养基中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。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,三、实验设计1.土壤取样采集土样时,应选择纤维素丰富的环境。2.选择培养为了增加纤维素分解菌的浓度,确保能够从样品中分离到所需微生物,可对样品进行选择培养。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12d,直至培养液变浑浊。可重复选择培养。3.梯度稀释,目标导航,预习导引,一,二,三,四,4.菌悬液涂布平板将稀释后的样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。常用的刚果红染色法有两种,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。5.挑选出单个菌落挑选产生透明圈的菌落,一般即为分解纤维素的菌落。,目标导航,预习导引,一,二,三,四,四、课题延伸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,纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵两种。纤维素酶测定方法,一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的葡萄糖进行定量测定。,知识梳理,典例透析,一,二,三,一、两种刚果红染色法的比较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,本课题给出了两种方法。,知识梳理,典例透析,一,二,三,二、分离分解纤维素的微生物的实验流程与分离分解尿素的微生物的(稀释液取样培养)实验流程的异同分离分解纤维素的微生物的实验流程:通过选择培养使纤维素分解菌增殖后,再将菌液涂布在鉴别培养基上。分离分解尿素的微生物的实验流程:将土样制成的菌悬液直接涂布在选择培养基上,直接分离得到菌落。其他操作基本相同。,知识梳理,典例透析,一,二,三,三、土壤取样要点要在富含纤维素的环境中取样。这是因为生物适应一定的环境,环境对生物具有选择作用,只有在富含纤维素的环境中,纤维素分解菌的含量才会高于其他普通环境,从而提高获得目的微生物的概率。也可人工设置适宜纤维素分解菌生存的环境。如将滤纸埋在土壤中,这样能使纤维素分解菌相对聚集。一般应将滤纸埋于深约8cm的腐殖土壤中。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型一纤维素酶的作用【例题1】纤维素酶可以将下列哪种物质分解?()A.牛肉片B.鱼片C.滤纸条D.塑料条解析:纤维素酶只能使纤维素分解,本题中只有C项滤纸条的主要成分是纤维素,所以可以将滤纸条分解。答案:C反思领悟酶具有专一性,纤维素酶只能分解含纤维素的物质。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型二刚果红染色法【例题2】下列哪种细菌在加入刚果红的以纤维素粉为唯一碳源的培养基中培养时会出现透明圈?()A.分解尿素的细菌B.硝化细菌C.分解纤维素的细菌D.乳酸菌解析:分解纤维素的细菌能将纤维素分解,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。答案:C反思领悟在含纤维素的培养基中加入刚果红时出现的透明圈,一般是以纤维素分解菌为中心。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,题型三分离纤维素分解菌的实验操作【例题3】某同学为了从土壤中分离得到纤维素分解菌,进行以下操作。(1)土壤取样:用小铁铲和普通信封将土取回,然后倒入一烧瓶中,加蒸馏水稀释,塞好棉塞。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,(2)制备培养基。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,(3)菌悬液涂布平板:用接种环取少量土壤稀释液,在上述培养基表层涂布。(4)培养观察:把接种好的培养基放到35的恒温箱中培养12d,观察并记录菌落的生长情况。根据以上实验操作,完成下列问题。(1)找出该同学明显的操作错误。(2)要想增加该实验的说服力,还应该怎么做?解析:从土壤中分离微生物的一般流程是土壤取样选择培养梯度稀释菌悬液涂布平板挑选出单个菌落。该实验步骤没有问题,但在前三步操作中都没有进行无菌操作,因而无法说明分解纤维素的微生物一定来自于土壤。要想增强实验的说服力,设置对照实验必不可少。另外,还应对筛选出的该微生物进行鉴定。,知识梳理,典例透析,题型一,题型二,题型三,答案:(1)第一步,取样工具应提前灭菌;不能用蒸馏水,应用无菌水;该操作应在火焰旁进行。第二步,培养基制备好后应灭菌。第三步,接种应在无菌条件下进行。(2)一是设置对照实验:再配制一组无纤维素的培养基,接种上该土样培养观察。二是最后要对菌落进行鉴定,可用刚果红染色法鉴定菌落周围是否出现透明圈。,
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