课题3　分解纤维素的微生物的分离 (3)

1、纤维素：棉花棉花是自然是自然界中纤维素界中纤维素含量最高的含量最高的天然产物；天然产物；纤维素是地球上含量最丰富的纤维素是地球上含量最丰富的多糖类多糖类物质，植物物质，植物每年产生的纤维素超过每年产生的纤维素超过7070亿吨；分布植物的根、亿吨；分布植物的根、茎、叶中；茎、叶中；1 1、在草食性动物等的消化道内，也、在草食性动物等的消化道内，也共生有分解纤维素共生有分解纤维素的微生物的微生物，其原理也是产生纤维素酶而分解纤维素，其原理也是产生纤维素酶而分解纤维素，而人没有分解纤维素的能力。而人没有分解纤维素的能力。2 2、农作物秸秆农作物秸秆 等富等富含大量的纤维素，被利用的机会很少、效率低；

2、含大量的纤维素，被利用的机会很少、效率低； 纤维素生物燃料：纤维素生物燃料：最有希望替代石油能源最有希望替代石油能源能分解纤维素的微生物有各种细菌、真菌和少数放线菌。细菌能分解纤维素的微生物有各种细菌、真菌和少数放线菌。细菌主要有纤维杆菌、纤维球菌、纤维弧菌和纤维粘菌等。主要有纤维杆菌、纤维球菌、纤维弧菌和纤维粘菌等。一、基础知识一、基础知识纤维素酶纤维素酶纤维二糖纤维二糖C C1 1酶、酶、CxCx酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶葡萄糖葡萄糖纤维素纤维素 在在2支支20mL的试管中，分别放入的试管中，分别放入16cm的滤纸条，再分别加入的滤纸条，再分别加入pH为为4.8、物质的量、物质的量浓度为浓度

3、为0.1mol/L的的醋酸醋酸-醋酸钠缓冲液醋酸钠缓冲液10mL、11mL。在加入。在加入10mL缓冲液的试管中加入缓冲液的试管中加入1mL纤维素酶（纤维素酶（7080U/mL）。将二支试管）。将二支试管固定在固定在50mL的锥形瓶中，在摇床上以的锥形瓶中，在摇床上以140r/min的转速振荡反应的转速振荡反应1h，观察结果。，观察结果。1U表示表示1个酶活力单位，是指在温度为个酶活力单位，是指在温度为25，其他反应条件，其他反应条件，如如pH等，均为最适的情况下，在等，均为最适的情况下，在1min内转化内转化1mmol的底物所的底物所需的酶量。需的酶量。底物：酶所作用和催化的化合物。底物：酶

4、所作用和催化的化合物。 1号试管号试管2号试管号试管1cm*6cm滤纸滤纸条条+醋酸醋酸醋酸钠缓醋酸钠缓冲液冲液10ml11ml纤维素酶纤维素酶1ml_振荡振荡1h1h纤维素酶水解滤纸试验纤维素酶水解滤纸试验在一支试管中添加纤维素酶，在一支试管中添加纤维素酶，另一支试管不添加纤维素酶；另一支试管不添加纤维素酶；思考思考1实验分析：该实验实验分析：该实验是如何构成对照的？是如何构成对照的？滤滤纸纸崩崩溃溃法法3.3.1、筛选纤维素分解菌的方法、筛选纤维素分解菌的方法_。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、其原理是：刚果红可以与纤维素形成、

5、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_为中心的为中心的_，可以通过，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可根据是否可根据是否产生产生透明圈透明圈来筛选纤维来筛选纤维素分解菌素分解菌练一练：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. 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. 纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖纤维素酶可把

6、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葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖2.利用刚果红法可以筛选出纤维素分解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选出了纤维素分解菌二、二、实验设计实

7、验设计土壤土壤取样取样选择选择培养培养梯度梯度稀释稀释将样品涂将样品涂布到布到鉴别鉴别培养基培养基挑选挑选菌落菌落什么什么样的样的环境环境取样取样? 培养的目的培养的目的? ? 选择培养基的选择培养基的特点特点? ?挑选什挑选什么样的么样的菌落菌落? ?鉴别培养基鉴别培养基的特点的特点? ?如何鉴别如何鉴别? ?根据根据：微生物：微生物对生存环境的对生存环境的要求，到相应要求，到相应环境中去找；环境中去找；目的：目的：增加纤维素增加纤维素分解菌的浓度，分解菌的浓度，以以确保能够从样品中确保能够从样品中分离到所需要的微分离到所需要的微生物；生物；刚果红染色法刚果红染色法1、纤维素分解菌选择培养基

8、、纤维素分解菌选择培养基属于属于_（固体、液体）培（固体、液体）培养基，原因是养基，原因是_【资料二】选择培养【资料二】选择培养阅读资料二阅读资料二“选择培养基选择培养基”，回答以下几问题：，回答以下几问题：液体液体没有添加琼脂没有添加琼脂2、该培养基对微生物、该培养基对微生物_（具有，不具有）选择作用。（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是如果具有，其选择机制是_ 具有具有 以以纤维素粉为唯一纤维素粉为唯一碳源，能分碳源，能分解纤维素的微生物可以大量繁解纤维素的微生物可以大量繁殖；殖；若设置一个对照实验说明选择培养的作若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将用，应控制

9、的变量是将_改为改为_。3、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？的作用？葡萄糖葡萄糖纤维素粉纤维素粉培养基组成培养基组成提供的主要营养物质提供的主要营养物质CMC-Na 510g碳源碳源酵母膏酵母膏 1g碳源、氮源、生长因子碳源、氮源、生长因子KH2PO4 0.25g无机盐无机盐土豆汁土豆汁 100mL碳源、生长因子碳源、生长因子琼脂琼脂 15g凝固剂凝固剂上述物质溶解后，加蒸上述物质溶解后，加蒸馏水定容至馏水定容至1000mL氢元素、氧元素氢元素、氧元素鉴别鉴别纤维素分解菌的培养基纤维素分解菌的培养基(水溶性羧甲基纤维素钠水溶性羧甲基纤维素钠

10、)【资料三】刚果红染色法【资料三】刚果红染色法方法一：方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应色反应方法二：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 颜色反应基本颜色反应基本上是纤维素分上是纤维素分解菌的作用解菌的作用 操作繁琐，刚操作繁琐，刚果红会使菌落之间果红会使菌落之间发生混杂发生混杂操作简便，操作简便，不存在菌落不存在菌落混杂问题混杂问题 产生淀粉酶的产生淀粉酶的微生物也产生模糊微生物也产生模糊透明圈，有些微生透明圈，有些微生物能降解色素，形物能降解色素，形成明显的透明圈。成明显的透

11、明圈。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挑选产生透明圈的菌落挑选产生透明圈的菌落 挑取产生挑取产生明显的透明圈的菌落，明显的透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。一般即为分解纤维素的菌落。 接种到接种到纤维素分解菌的纤维素分解菌的选择选择培养培养基上，在基上，在30300 0C C 37370 0C C培养，可获得纯培养，可获得纯培养。培养。（一）复习微生物技术（一）复习微生物技术（二）选择培养基的操作方法（二）选择培养基的操作方法四、操作提示五、结果分析与评价五、结果分析与评价 1.1.培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选培养基的制作是否合格以及选择

12、培养基是否筛选出菌落出菌落 对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明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。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。了分解纤维素的微生物。 为了确定分离得到的是纤维素分解菌，为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行还需要进行_实验，纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有发酵方法有_ _ 发酵和发酵和_ _ 发酵。纤发酵。纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等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维素所产生的_ _ 进行定量测定。进行定量测定。发

13、酵产纤维素酶发酵产纤维素酶 液体液体 固体固体 六、课题延伸六、课题延伸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、催化种类、作用、催化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梯度稀释梯度稀释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挑选菌落挑选菌落课堂总结课堂总结产生透明圈的菌落产生透明圈的菌落1 1、请回答下列与检验饮用水有关的问题：、请回答下列与检验饮用水有关的问题：（1 1）检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一）检验大肠杆菌