课题3分解纤维素的微生物的分离

1、 纤维素纤维素是一种由葡萄糖首尾相是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是连而成的高分子化合物，是含量最含量最丰富的多糖类物质丰富的多糖类物质。纤维素能被土。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是壤中某些微生物分解利用，这是因因为它们能够产生为它们能够产生纤维素酶。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？ 胃中生活着大量分解纤维素的微生物，胃中生活着大量分解纤维素的微生物，能产生纤维素酶，将纤维素分解成葡萄糖。能产生纤维素酶，将纤维素分解成葡萄糖。 是自然界中纤维素含量最高的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天然产物，纤维素的

2、分解需要在 的催化作用下完成。的催化作用下完成。（一）纤维素与纤维素酶（一）纤维素与纤维素酶棉花棉花纤维素酶纤维素酶 纤维素酶是一种纤维素酶是一种 ，一般，一般认为它至少包括三种组分认为它至少包括三种组分，即，即 、 C CX X酶酶和和 ，前两种酶使纤，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种维素分解成纤维二糖，第三种酶将酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维二糖分解成葡萄糖。纤维素纤维素纤维纤维二糖二糖葡萄糖葡萄糖C C1 1酶酶CxCx酶酶葡萄糖葡萄糖苷酶苷酶复合酶复合酶C1 1酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶滤滤纸纸崩崩溃溃法法体会纤维素酶作用的实验：体会纤维素酶作用的实验：取二支取二支20mL20mL

3、的试管的试管实验：纤维素酶分解纤维素的实验实验：纤维素酶分解纤维素的实验各加入一张滤纸条各加入一张滤纸条各加入各加入pH4.8pH4.8，物质量为，物质量为0.1mol/L0.1mol/L的醋酸醋酸钠缓冲液的醋酸醋酸钠缓冲液11ml11ml和和10ml10ml甲甲 乙乙在乙试管中加入在乙试管中加入1mL1mL纤维素酶纤维素酶两支试管固定在锥形瓶中，放在两支试管固定在锥形瓶中，放在140r/min140r/min的摇床上振荡的摇床上振荡1h1h结果：乙试管的滤纸条消失结果：乙试管的滤纸条消失 讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？什

4、么？（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。该方法可以通过过_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、其原理是：刚果红可以与纤维素形成素形成_，当纤维素，当纤维素被被_分解后，红色复合物分解后，红色复合物无法形成，出现以无法形成，出现以_为中心的为中心的_，我们可以通，我们可以通过过_来筛选纤维素分来筛选纤维素分解菌。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

5、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.利用刚果红染色法可以筛选出纤维素利用刚果红染色法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是分解菌，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

6、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将样品涂布到鉴别纤维素分解菌别纤维素分解菌的培养基上的培养基上挑选产生挑选产生透明圈的透明圈的菌落菌落（操作流程）（操作流程）（此步可省略）（此步可省略） 本实验流程与课题本实验流程与课题2 2中的中的实验流程有哪些异同？实验流程有哪些异同？ 课题课题2 2是将土样制成的菌悬液直接涂是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择培养基上，

7、布在以尿素为唯一氮源的选择培养基上，直接分离得到菌落直接分离得到菌落 本课题通过选择培养，使纤维素分本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖以后，再将菌液涂布到选解菌得到增殖以后，再将菌液涂布到选择培养基上。择培养基上。旁栏思考题旁栏思考题纤维素分解菌大多分布在纤维素分解菌大多分布在_的环境中。采集土样时，应选择富的环境中。采集土样时，应选择富含纤维素的环境。如树林中多年落含纤维素的环境。如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。也可将败叶等等。也可将滤纸埋在土壤滤纸埋在土壤中中一个月左右，这样会有能分解纤维一个月左右，这样会有能分解纤维素的微生物生

8、长。素的微生物生长。【资料一】土壤取样【资料一】土壤取样富含纤维素富含纤维素分布环境分布环境: :1 1、土壤取样：、土壤取样：富含纤维素的环境中富含纤维素的环境中操作步骤操作步骤 生物与环境的互相依存关系，在富含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，纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于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。普通环境。原因原因: :实例：实例：树林中多年落叶形成的腐殖土，多年树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。积累的枯枝败叶等。讨论讨论: :如果找不到合适的环境，可以

9、将滤纸埋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？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适宜环境。一般应将滤纸埋于深约10cm10cm左右的左右的土壤中。土壤中。旁栏思考题旁栏思考题为什么要在富含纤维为什么要在富含纤维素的环境中找纤维素分解菌？素的环境中找纤维素分解菌？ 在富含纤维素的环境中纤维素分在富含纤维素的环境中纤维素

10、分解菌的含量相对提高解菌的含量相对提高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、液体）培养基，（固体、液体）培养基，原因是原因是_。【资料二】选择培养【资料二】选择培养液体液体没有添加琼脂成分没有添加琼脂成分2 2、选择培养、选择培养 增加纤维素分解菌的浓度增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从，以确保能够从样品中分离所需要的微生物。样品中分离所需要的微生物。 目的：目的：制备选择培养基：制备选择培养基：操作：操作： 将土样加入装有将土样加入装有30ml30ml选择培养基的锥形瓶选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震中，将锥形瓶固定在摇床上，在一

11、定温度下震荡培养荡培养1 12 2天，直至培养液变浑浊。也可重复天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养选择培养。培养基成分分析培养基成分分析培养基组成培养基组成提供主要的营养物质提供主要的营养物质纤维素粉纤维素粉 5g5g碳源（能源）碳源（能源）NaNONaNO3 3 1g 1g氮源、无机盐氮源、无机盐KCl 0.5g NaKCl 0.5g Na2 2HPOHPO4 47H7H2 2O O 1.2g1.2gKHKH2 2POPO4 4 0.9g MgSO0.9g MgSO4 4 7H7H2 2O O 0.5g0.5g无机盐无机盐酵母膏酵母膏 0.5g0.5g生长因子、碳源、氮源生长因子、碳源、

12、氮源水解酵素水解酵素 0.5g0.5g氮素、生长因子氮素、生长因子溶解后，蒸馏水定容至溶解后，蒸馏水定容至1000mL1000mL水水2 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。如（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是果具有，其选择机制是_。以纤维素粉为唯一碳源，能分解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纤维素的微生物可以大量繁殖 具有具有 按照课题按照课题1 1的稀释操作方法，将选择培养后的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释的培养基进行等比稀释10101 110107 7倍。倍。3.3.梯度稀释梯度稀释10101 110102

13、 210103 310104 410105 510106 64.4.将样品涂布到将样品涂布到鉴别纤维素分解菌鉴别纤维素分解菌的培养的培养基上基上（1 1）制备鉴别培养基）制备鉴别培养基: :（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涂布到平板培养基上，涂布到平板培养基上，3030倒置培养。倒置培养。若设置一个对照实验说明选择培若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将养的作用，应控制的变量是将_改为改为_。你能否设计一个对照实验，说你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？明选择培养基的作用？葡

14、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” ” 的目的是什么？的目的是什么？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，以确保能够从样品中分离到所需要的以确保能够从样品中分离到所需要的微生物。微生物。【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，再加入刚先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应果红进行颜色反应方法二：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（后加刚后加刚果红果红） 方法二方法二（先加刚（先加刚果红）果红） 颜色反应基本颜色反应基本上是纤维素分上

15、是纤维素分解菌的作用解菌的作用操作繁琐，刚果红操作繁琐，刚果红会使菌落之间发生会使菌落之间发生混杂混杂操作简便，操作简便，不存在菌落不存在菌落混杂问题混杂问题生淀粉酶的微生物生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，也产生模糊透明圈，有些微生物能降解有些微生物能降解色素，形成明显的色素，形成明显的透明圈。透明圈。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比较项目比较项目分解尿素的细菌分解尿素的细菌纤维素分解菌纤维素分解菌选选择择培培养养基基原理原理培养基培养基类型类型目的目的鉴鉴定定培培养养基基原理原理现象现象方法方法将细菌涂布在只有将细菌涂布在只有尿素做氮源的选择尿素做氮源

16、的选择培养基上培养基上将细菌涂布在只有将细菌涂布在只有纤维素粉做碳源的纤维素粉做碳源的选择培养基上选择培养基上固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基筛选菌株筛选菌株选择培养选择培养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选择培养基的锥选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在形瓶中，将锥形瓶固定在摇床摇床上，在上，在一定温度下一定温度下振荡振荡培养培养1 12 2天，直至培天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。养液变浑浊。也可重复选择培养。思考：据思考：据“摇床摇床”、“震荡震荡”分析纤维分析纤维素分解菌的异化作用类型？素分解菌的异化作用类型？旁栏思考题为

17、什么选择培养能够旁栏思考题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。指微生物的种类少了，而指微生物的种类少了，而某些微生物的数量多了某些微生物的数量多了 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

18、长则说明培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。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。分解纤维素的微生物。 2.2.分离的结果是否一致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。不同的分离结果。 为了确定分离得到的是纤维素为了确定

19、分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行分解菌，还需要进行_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。纤维发酵。纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的纸等纤维素所产生的_ _ 含量含量进行定量测定。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梯度稀释梯度稀释前置染色法前置染色法

20、后置染色法后置染色法课堂总结课堂总结挑选出产生透明圈的菌落挑选出产生透明圈的菌落D D1 1、下列材料中纤维素含量最高的、下列材料中纤维素含量最高的是是 ( )( ) A A杨树杨树 B B小麦小麦 C C玉米玉米 D D棉花棉花C 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B B3 3、刚果红能与哪项物质形成红色复合、刚果红能与哪项物质形成红色复合物物 ( )( ) 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B B4 4、寻找纤维素分解菌应到、寻找纤维素分解菌应到( )(