高二生物【9】分解纤维素的微生物的分离

分解纤维素的微生物的分离高二年级生物学变废为宝

秸秆

酒精

纤维素—葡萄糖

资料资料资料课题：分解纤维素的微生物的分离学习目标：1.了解纤维素酶的种类及作用

2.尝试从土壤中分离出分解纤维素的微生物

3.讨论分解纤维素的微生物的应用价值为什么要分离分解纤维素的微生物？

如何分离和筛选能够分解纤维素的微生物呢？

这种特殊的微生物为什么能够分解纤维素？

问题探讨

一、基础知识

1.纤维素：一种由葡萄糖首尾相连的高分子化合物

植物细胞壁

木材、秸秆、棉花等都富含纤维素植物的根、茎、叶为什么要分离分解纤维素的微生物？

如何分离和筛选能够分解纤维素的微生物呢？

这种特殊的微生物为什么能够分解纤维素？

为了对纤维素进行有效利用。问题探讨

一、基础知识

2.纤维素酶：一种复合酶，至少包括C1酶，Cx酶，葡萄糖苷酶。

葡萄糖纤维素纤维二糖C1酶和CX酶葡萄糖苷酶纤维素酶分解纤维素的实验：20ml试管120ml试管2滤纸条1cm×6cm1cm×6cm缓冲液(pH4.8、0.1mol/L醋酸-醋酸钠)10mL11mL纤维素酶(70-80U/mL)1mL0mL140r/min转速振荡反应1h1h实验结果自变量为什么要分离分解纤维素的微生物？

如何分离和筛选能够分解纤维素的微生物呢？

这种特殊的微生物为什么能够分解纤维素？

为了对纤维素进行有效利用。因为这种微生物体内含有纤维素酶。问题探讨

一、基础知识

3.纤维素分解菌的筛选：利用刚果红染料

原理：刚果红（简称CR）是一种染料，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。空白的刚果红培养基纤维素分解菌在刚果红培养基上形成的透明圈透明圈为什么要分离分解纤维素的微生物？

如何分离和筛选能够分解纤维素的微生物呢？

这种特殊的微生物为什么能够分解纤维素？

为了对纤维素进行有效利用。因为这种微生物体内含有纤维素酶。可以利用刚果红染色法，观察是否产生透明圈来筛选。问题探讨

二、实验设计

实验流程图挑选产生透明圈的菌落梯度稀释选择培养土壤取样将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上?????本实验的流程与课题2中的实验流程有哪些异同？二、实验设计

1.土壤取样

挑选菌落梯度稀释选择培养土壤取样鉴别培养（1）选择什么样的环境取样？选择纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。（2）为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？（3）如果土壤中纤维素含量少，如何人为营造纤维素含量丰富的环境？

在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对较高。将滤纸埋在土壤中，经过30d左右，从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌，这样可以使纤维素分解菌分布相对聚集。二、实验设计

1.土壤取样

挑选菌落梯度稀释选择培养土壤取样鉴别培养二、实验设计

2.选择培养

碳源氮源无机盐生长因子氮源无机盐生长因子

液体培养基，因为无凝固剂。（2）这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，又是如何进行选择的？（3）你能否设计一个对照实验，说明选择培养的作用？

具有选择作用，本配方中的碳源主要是纤维素，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。

用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照。（1）旁栏给出的配方是液体培养基还是固体培养基？挑选菌落梯度稀释选择培养土壤取样鉴别培养二、实验设计

2.选择培养

挑选菌落梯度稀释选择培养土壤取样鉴别培养二、实验设计

2.选择培养

（2）为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？（1）选择培养的目的是什么？

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微生物。挑选菌落梯度稀释选择培养土壤取样鉴别培养

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。二、实验设计

3.梯度稀释

101102103104105106挑选菌落梯度稀释选择培养土壤取样鉴别培养二、实验设计

4.将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。方法二：在倒平板时就加入刚果红。挑选菌落梯度稀释选择培养土壤取样鉴别培养二、实验设计

4.将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上

挑选菌落梯度稀释选择培养土壤取样鉴别培养优点缺点先培养后加CR显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂。先加CR后培养操作简便，不存在菌落混杂问题①产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，出现假阳性反应②有些微生物具有降解色素的能力，形成明显的透明圈。二、实验设计

5.挑选产生透明圈的菌落挑选菌落梯度稀释选择培养土壤取样鉴别培养三、实验流程的对比

本实验的流程与课题2中的实验流程有哪些异同？

本实验：挑选产生透明圈的菌落梯度稀释选择培养土壤取样将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上课题2：对不同菌落统计并计数梯度稀释土壤取样将样品涂布到以尿素为唯一氮源的选择培养基上分解纤维素的微生物的分离基础知识实验设计纤维素酶：一种复合酶，至少包括C1酶,Cx酶,葡萄糖苷酶纤维素分解菌的筛选：利用刚果红染料土壤取样：选择纤维素丰富的环境选择培养：增加纤维素分解菌的浓度纤维素：一种由葡萄糖首尾相连的高分子化合物梯度稀释：稀释至101-106将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落四、本节小结

五、反馈练习

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五、反馈练习

刚果红染色时，加入刚果红可在()①制备培养基时②梯度稀释时③倒平板时④涂布时⑤培养基上长出菌落时

A．①③B．②⑤

C．③⑤D．④⑤C五、反馈练习

植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解，回答下列问题：(1)分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中葡萄糖苷酶可将_________分解成________。(2)在含纤维素的培养基中加入刚果红(CR)时，CR可与纤维素形成___色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌菌落为中心的_______(3)为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养（成分见下表，“+”表示有，“－”表示无）。纤维二糖葡萄糖红透明圈五、反馈练习

酵母膏无机盐淀粉纤维素粉琼脂CR溶液水培养基甲++++－++培养基乙+++－+++据表判断，培养基甲_____（“能”或”不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_____________________________；培养基乙_____（“能”或”不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是_________________________________。不能不能液体培养基不能用于分离单菌落培养基中无纤维素，不会形成复合物六、课后作业

1.