人教版选修1专题2课题3分解纤维素的微生物的分离(共21张PPT)

1、教学目标教学目标:1、知道、知道纤维素酶纤维素酶的种类及作用的种类及作用2、初步掌握从土壤中、初步掌握从土壤中分离出分解纤维分离出分解纤维 素的微生物素的微生物的实验方法的实验方法阅读课本阅读课本27页基础知识页基础知识1、纤维素在生物圈的分布状况？、纤维素在生物圈的分布状况？2、纤维素酶的组成及作用？、纤维素酶的组成及作用？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 类物质。植物类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中其中 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。纤维素酶是一种纤维素酶是一种 酶，一

2、般认为它至少包括三酶，一般认为它至少包括三种组分，即种组分，即 、 和和 ，前两种酶，前两种酶使纤维素分解成使纤维素分解成 ，第三种酶将纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成分解成 。一、纤维素和纤维素酶一、纤维素和纤维素酶酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸阅读课本阅读课本27页基础知识页基础知识1、纤维素在生物圈的分布状况？、纤维素在生物圈的分布状况？2、纤维素酶的组成及作用？、纤维素酶的组成及作用？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多糖类物质。植物类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中其中棉花棉花是自然界中纤维素含量

3、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，一般认为它至少包括三，一般认为它至少包括三种组分，即种组分，即CX酶酶、 C1酶酶和和葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶，前两种酶，前两种酶使纤维素分解成使纤维素分解成纤维二糖纤维二糖，第三种酶将纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成分解成葡萄糖葡萄糖。一、纤维素和纤维素酶一、纤维素和纤维素酶二、纤维素分解菌的筛选二、纤维素分解菌的筛选1、纤维素分解菌的筛选方法、纤维素分解菌的筛选方法2、纤维素分解菌的筛选方法的原理、纤维素分解菌的筛选方法的原理 染色法染色法：这种方法能够通过颜色反应直接：这种方法能够通过颜色反应直接

4、 对微生物进行对微生物进行 . 刚果红是一种染料，它可以与刚果红是一种染料，它可以与 形成红色形成红色复合物，但并不和复合物，但并不和 、 发生这种反发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后应。当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红刚果红纤维素纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分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解菌为中心的 。这样我们可以通过是否产。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选生透明圈来筛选 .酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸二、纤维素分解菌的筛选二、纤维素分解菌的筛选1、纤维素分解菌的筛选方法、纤维素分解菌的筛选方法2、纤维素分解菌的筛选方法的原理、

5、纤维素分解菌的筛选方法的原理刚果红刚果红染色法染色法：这种方法能够通过颜色反应直接：这种方法能够通过颜色反应直接 对微生物进行对微生物进行筛选筛选. 刚果红是一种染料，它可以与刚果红是一种染料，它可以与纤维素纤维素形成红色形成红色复合物，但并不和复合物，但并不和纤维二糖纤维二糖、葡萄糖葡萄糖发生这种反应。发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后当纤维素被纤维素酶分解后,刚果红刚果红纤维素的复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为中心的 。这样我们可以通过是否产生透。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选明圈来筛选纤维素分解菌纤维

6、素分解菌透明圈透明圈 三、实验操作三、实验操作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单菌落挑取法单菌落挑取法土壤取样土壤取样取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？ 选择纤维素丰富的环境选择纤维素丰富的环境，如树林中多，如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。叶等等。 生物与环境的互相依存关系生物与环境的互相依存关系，在，在富含富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对纤

7、维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高提高，因此从这种土壤中获得目的微生物，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的几率要高于普通环境酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸三、实验操作三、实验操作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单菌落挑取法单菌落挑取法选择培养基选择培养基纤维素分解菌的选择培养基纤维素分解菌的选择培养基纤维素粉纤维素粉 5g5gNaNONaNO3 3 1g 1gNaNa2 2HPOHPO4 47H7H2 2O 0.5gO 0.5gKHKH

8、2 2POPO4 4 0.9g 0.9gMgSOMgSO4 47H7H2 2O 0.5gO 0.5gKCl 0.5gKCl 0.5g酵母膏酵母膏 0.5g0.5g水解酪素水解酪素 0.5g0.5g将上述物质溶解后将上述物质溶解后, ,用蒸馏水定容到用蒸馏水定容到1000ml1000ml选择培养选择培养1 1、选择培养的目的：、选择培养的目的：增加纤维素分解菌的浓度增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物所需要的微生物( (富集培养，浓缩）富集培养，浓缩）2 2、制备选择培养基、制备选择培养基课本课本2929页旁栏中的比例配置，回答下列问题页旁栏中

9、的比例配置，回答下列问题a a、旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？、旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？b b、这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具、这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具 有，是有，是如何进行选择的？如何进行选择的？ c c、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用是是液体液体培养基，原因是配方中培养基，原因是配方中无凝固剂无凝固剂有选择作用，本配方中的有选择作用，本配方中的碳源是纤维素碳源是纤维素，所以，所以能分解能分解纤维素的微生物纤维素的微生物可以可以大量繁殖大量繁殖用用牛肉膏蛋白胨培

10、养基牛肉膏蛋白胨培养基与之对照与之对照3 3、操作方法：、操作方法：将土样加入装有将土样加入装有30ml30ml选择培养基选择培养基的锥形瓶中，将锥形的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养1 12 2天，直天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养至培养液变浑浊。也可重复选择培养. .吸取适量的培养吸取适量的培养液，稀释涂布到液，稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上鉴别纤维素分解菌的培养基上酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸三、实验操作三、实验操作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

11、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梯度稀释梯度稀释用移液管从富集培养土壤液用移液管从富集培养土壤液( (选择培养后的培养基选择培养后的培养基) )中吸中吸取取1ml1ml加入盛有加入盛有9ml9ml无菌水的试管中充分混匀。然后换枪无菌水的试管中充分混匀。然后换枪头从此试管中吸取头从此试管中吸取1ml1ml加入另一盛有加入另一盛有9ml9ml无菌水的试管中，无菌水的试管中，混合均匀，以此类推制成混合均匀，以此类推制成1010-1-1,10,10-2-2,10,10-3-3,10,10-4-4,10,10-5-5,10,10-6-6不同稀释度的溶液。稀释最大倍数到不

12、同稀释度的溶液。稀释最大倍数到10106 6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1 1、制备培养基、制备培养基: :2 2、涂布平板：将稀释度为、涂布平板：将稀释度为10104 410106 6的菌悬液各的菌悬液各取取0.1ml0.1ml涂布在培养基上，涂布在培养基上，3030倒置培养倒置培养下：鉴别鉴别纤维素分解菌的纤维素分解菌的培养基培养基CMC-Na CMC-Na 5-10g 5-10g酵母膏酵母膏 1g1gKH2PO4 0.25gKH2PO4 0.25g琼脂琼脂 15g15g土豆汁土豆汁 100ml100ml将上述物质溶解后将上述物质溶解后, ,

13、用蒸馏水定容用蒸馏水定容到到1000ml1000ml挑选产生透挑选产生透明圈的菌落明圈的菌落 参照课本参照课本刚果红染色法刚果红染色法，挑选产生透，挑选产生透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落 空白空白 刚果红染色法刚果红染色法方法一：方法一：先培养微生物，再加入刚果先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应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P29P29思考：思考：这两种方法各有哪些优点与不足这两种方法各有哪些优点与不足 方法一方法一 缺点是操作缺点是操作繁琐繁琐，加入刚果红溶液会使，加入刚果红溶液会使菌落之间菌落之间发

14、生混杂发生混杂；优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌；优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用的作用 方法二方法二 优点是操作优点是操作简便简便，不存在菌落混杂问题，不存在菌落混杂问题缺点一是由于培养基中还含有多糖淀粉类物质，可以使能产生缺点一是由于培养基中还含有多糖淀粉类物质，可以使能产生淀淀粉酶的微生物粉酶的微生物出现出现假阳性假阳性反应；反应；缺点二缺点二有些微生物具有降解色素有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分中会降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分四

15、、结果分析与评价四、结果分析与评价-2-22 2 培养基的制作是否合格？以及选择培养基是否培养基的制作是否合格？以及选择培养基是否筛选出菌落筛选出菌落 设置对照，若设置对照，若对照的培养基对照的培养基在培在培养过程中养过程中无菌落无菌落生长则说明培养基制作合生长则说明培养基制作合格。格。 如果观察到如果观察到产生透明圈的菌落产生透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。则说明可能获得了分解纤维素的微生物。五、课题延伸五、课题延伸 本课题对分解纤维素的微生物进行了初本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。为确定得到的是

16、纤维素分解菌，还需要进行为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵发酵产纤维素酶产纤维素酶的实验。的实验。纤维素酶的发酵方法有纤维素酶的发酵方法有液体发酵液体发酵和和固体发酵固体发酵两种。两种。纤维素酶的纤维素酶的测定方法测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定葡萄糖进行定量的测定。斐林试剂斐林试剂 砖红色沉淀砖红色沉淀划线分离划线分离用接种环挑取菌落在鉴别培养基平板上作用接种环挑取菌落在鉴别培养基平板上作平板平板划线划线。划线完毕后，盖上皿盖，倒置于温室培。划线完毕后，盖上皿盖，倒置于温室培养，至长出单菌落。养，至长出单菌落。由此，即从土壤中由此，即从土壤中分离纯化出纤维素分解菌分离纯化出纤维素分解菌。纯化出纤维素分解菌纯化出纤维