分解纤维素的细菌的分离ppt课件

课题3分解纤维素的微生物的分离 1 纤维素与纤维素酶 1 纤维素 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 一 基础知识 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 2 思考 纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质 植物每年产生的纤维素超过70亿吨 但却不会在地球上大量的积累 为什么 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 3 2 纤维素酶纤维素酶是一种复合酶 一般认为它至少包括三种组分 即C1酶 外切酶 CX酶 内切酶 和葡萄糖苷酶 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 4 取二支20mL的试管 实验 纤维素酶分解纤维素的实验 各加入一张滤纸条 各加入pH4 8 物质量为0 1mol L的醋酸 醋酸钠缓冲液11ml和10ml 甲乙 在乙试管中加入1mL纤维素酶 两支试管固定在锥形瓶中 放在140r min的摇床上振荡1h 结果 乙试管的滤纸条消失 讨论 乙试管的滤纸条为什么会消失 甲试管的作用是什么 5 滤纸崩溃法 纤维素酶活性的测定实验 6 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同 但都能维持相同的pH 思考1 实验分析 P27的小实验是如何构成对照的 7 下列生物能分解纤维素的是 人 兔 牛 蘑菇 纤维杆菌 A B C D C 8 二 纤维素分解菌的筛选 方法 选择培养基 以纤维素为唯一碳源 刚果红染色法 红色复合物 红色消失 出现透明圈 9 可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 10 刚果红染色法 刚果红能与纤维素形成红色复合物 而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应 二 纤维素分解菌的筛选 当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时 刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物 当纤维素被纤维素酶分解后 刚果红 纤维素的复合物就无法形成 培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 这样我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 11 12 练一练 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B 纤维素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 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖 13 2 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 A 刚果红能与纤维素形成红色复合物B 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物C 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物D 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 14 二 实验设计 15 二 实验设计 土壤取样 选择培养 梯度稀释 将样品涂布到鉴别培养基 挑选菌落 什么样的环境取样 选择培养基的特点 选择培养的目的 挑选什么样的菌落 鉴别培养基的特点 如何鉴别 本实验流程与课题2中实验流程有哪些异同 16 分布环境 1 土壤取样 富含纤维素的环境中 操作步骤 由于生物适应一定的环境 环境对生物有选择作用 在富含纤维素的环境中 纤维素分解菌的含量相对提高 因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境 原因 17 实例 树林中多年落叶形成的腐殖土 多年积累的枯枝败叶等 讨论 如果找不到合适的环境 可以将滤纸埋在土壤中 将滤纸埋在土壤中有什么作用 你认为滤纸应该埋在土壤中多深 将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中 实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境 一般应将滤纸埋于深约10cm左右的土壤中 18 2 选择培养 增加纤维素分解菌的浓度 以确保能够从样品中分离所需要的微生物 目的 19 培养基成分分析 20 2 选择培养 制备选择培养基 A 旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基 为什么 是液体培养基 原因是配方中无凝固剂 琼脂 B 这个培养基对微生物是否具有选择作用 如果具有 是如何进行选择的 有选择作用 本配方中纤维素作为主要碳源 只有能分解纤维素的微生物可以大量繁殖 21 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 改为 c 你能否设计一个对照实验 说明选择培养基的作用 葡萄糖 纤维素粉 22 称取土样20g 在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中 将摇瓶置于摇床上 在30 下振荡培养1 2d 至培养基变混浊 吸取一定的培养液 约5mL 转移至另一瓶新鲜的选择培养基中 以同样的方法培养到培养液变浑浊 操作 2 选择培养 23 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 而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制 因此可以起到 浓缩 的作用 为什么选择培养能够 浓缩 所需的微生物 P29旁栏思考 24 按照课题1的稀释操作方法 将选择培养后的培养液进行等比稀释101 107倍 3 梯度稀释 25 4 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 制备鉴别培养基 2 涂布平板 将稀释度为104 106的菌悬液各取0 1ml涂布到平板培养基上 30 倒置培养 26 刚果红染色法方法一 先 再加入刚果红进行颜色反应 方法二 在时就加入刚果红 培养微生物 倒平板 思考 这两种方法各有哪些优点与不足 27 颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用 操作繁琐 刚果红会使菌落之间发生混杂 操作简便 不存在菌落混杂问题 产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈 有些微生物能降解色素 形成明显的透明圈 28 在产生明显的透明圈的菌落 挑取并接种到纤维素分解菌的选择培养基上 在300C 370C培养 可获得纯化培养 5 纯化培养 29 四 结果分析与评价 1 培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明培养基制作合格 如果观察到产生透明圈的菌落 则说明可能获得了分解纤维素的微生物 2 分离的结果是否一致由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量 因此最容易分离得到的是细菌 但由于所取土样的环境不同 不同同学也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果 30 为了确定分离得到的是纤维素分解菌 还需要进行 实验 纤维素酶的发酵方法有 发酵和 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 含量进行定量测定 课题延伸 发酵产纤维素酶 液体 固体 葡萄糖 31 分解纤维素的微生物的分离 纤维素酶 种类 作用 催化活力 刚果红染色 筛选原理 实验设计 土壤取样 选择培养 纯化培养 涂布鉴别培养 前置染色法后置染色法 富含纤维素土壤 增大分解菌含量 染色鉴别 分离出分解菌 课堂总结 32 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B 纤维素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 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖 D 课堂练习 33 2 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 A 刚果红能与纤维素形成红色复合物B 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物C 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物D 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 B 34 D 3 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 NaNO3B KClC 酵母膏D 纤维素粉 35 C 4 刚果红染色时 加入刚果红可在 制备培养基时 梯度稀释时 倒平板时 涂布时 培养基上长出菌落时A B C D 36 5 分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是 A 经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上B 富集培养这一步可省略 但培养纤维素分解菌少C 经稀释培养后 用刚果红染色D 对照组可用同样量的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 富集培养可省略 经稀释培养后 用刚果红染色 设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物 A 37 6 下图为分离并统计分解纤维素的微生物的实验流程 据此回答有关问题 1 要从富含纤维素的环境中分离纤维素分解菌 从高温热泉中寻找耐热菌 这说明 根据目的菌株对生存环境的要求 到相应的环境中去寻找 38 2 某同学根据需要 配制了纤维素分解菌的培养基如下 整个实验过程严格执行无菌操作 如果将其中的纤维素粉换成 菌落数 即可说明选择培养基的作用 葡萄糖 明显多于选择培养基上的菌落数 39 3 接种微生物最常用的是平板划线法和稀释涂布平板法 本实验宜采用 法 原因是 稀释涂布平板 平板划线法难以根据稀释体积计算每克样品中的细菌数 40 思考 本实验的流程与课题2中的实验流程有哪些异同 本实验流程与课题2的流程的区别如下 课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为惟一氮源的选择性培养基上 直接分离得到菌落 本课题通过选择培养 使纤维素分解菌得到增殖后 再将菌液涂布在选择培养基上 其他步骤基本一致 41