分解纤维素的微生物的分离

课题3分解纤维素的微生物的分离目前一页\总数四十六页\编于四点一、课题背景

阅读课本27页基础知识部分第一、二段，回答下列问题：1.纤维素在生物圈的分布状况？

纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。（一）纤维素与纤维素酶目前二页\总数四十六页\编于四点

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。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。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，能产生纤维素酶，将纤维素分解成葡萄糖。目前三页\总数四十六页\编于四点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、CX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。纤维素纤维二糖葡萄糖C1酶Cx酶葡萄糖苷酶2.纤维素酶的组成及作用？目前四页\总数四十六页\编于四点3、纤维素的分解能分解纤维素的微生物有各种细菌、真菌和少数放线菌。方法：滤纸崩溃法4、纤维素酶活性的测定实验：目前五页\总数四十六页\编于四点滤纸崩溃法体会纤维素酶作用的实验：目前六页\总数四十六页\编于四点①取二支20mL的试管实验：纤维素酶分解纤维素的实验②各加入一张滤纸条③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④在乙试管中加入1mL纤维素酶⑤两支试管固定在锥形瓶中，放在140r/min的摇床上振荡1h⑥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？目前七页\总数四十六页\编于四点纤维素酶是一种，一般认为它至少包括三种组分，即、CX酶和，前两种酶使纤维素分解成，第三种酶将纤维二糖分解成。复合酶C1酶葡萄糖苷酶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的催化作用下完成。棉花纤维素酶基础知识填空：纤维二糖葡萄糖目前八页\总数四十六页\编于四点下列生物能分解纤维素的是（）①人②兔③牛④蘑菇⑤纤维杆菌A.①②③④⑤B.②③⑤C.②③④⑤D.③⑤C目前九页\总数四十六页\编于四点（二）纤维素分解菌的筛选1、筛选纤维素分解菌的方法是______________。该方法可以通过________反应直接筛选。刚果红染色法颜色阅读课本课本28页相关部分，回答下列问题：目前十页\总数四十六页\编于四点2、其原理是：刚果红可以与纤维素形成____________，当纤维素被_________分解后，红色复合物无法形成，出现以_____________为中心的________，我们可以通过____________来筛选纤维素分解菌。红色复合物纤维素酶纤维素分解菌

透明圈是否产生透明圈刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选目前十一页\总数四十六页\编于四点练一练：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目前十二页\总数四十六页\编于四点2.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目前十三页\总数四十六页\编于四点目前十四页\总数四十六页\编于四点土壤取样选择培养梯度稀释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（操作流程）（此步可省略）三、实验操作目前十五页\总数四十六页\编于四点本实验流程与课题2中的实验流程有哪些异同？课题2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，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以后，再将菌液涂布到选择培养基上。〖旁栏思考题〗目前十六页\总数四十六页\编于四点①分布环境:1、土壤取样：富含纤维素的环境中操作步骤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，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。②原因:目前十七页\总数四十六页\编于四点③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。④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。目前十八页\总数四十六页\编于四点〖旁栏思考题〗为什么要在富含纤维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解菌的含量相对提高〖旁栏思考题〗将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。目前十九页\总数四十六页\编于四点1、纤维素分解菌选择培养基属于______（固体、液体）培养基，原因是____________________。【资料二】选择培养液体没有添加琼脂成分目前二十页\总数四十六页\编于四点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。①目的：②制备选择培养基：③操作：

将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。目前二十一页\总数四十六页\编于四点培养基成分分析培养基组成提供主要的营养物质纤维素粉5g碳源（能源）NaNO31g氮源、无机盐KCl0.5gNa2HPO4·7H2O1.2gKH2PO40.9gMgSO4·7H2O0.5g无机盐酵母膏0.5g生长因子、碳源、氮源水解酵素0.5g氮素、生长因子溶解后，蒸馏水定容至1000mL水目前二十二页\总数四十六页\编于四点3、该培养基对微生物________（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是_______________________________________________________。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具有目前二十三页\总数四十六页\编于四点按照课题1的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释101～107倍。4、梯度稀释101102103104105106目前二十四页\总数四十六页\编于四点5.将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上（1）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。目前二十五页\总数四十六页\编于四点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_________。你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？葡萄糖纤维素粉目前二十六页\总数四十六页\编于四点〖思考2〗实验流程中“选择培养”的目的是什么？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微生物。目前二十七页\总数四十六页\编于四点

参照课本29页旁栏中的比例配置，回答下列问题a.旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？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？是液体培养基，原因是配方中无凝固剂有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖目前二十八页\总数四十六页\编于四点〖旁栏思考题〗为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？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”的作用目前二十九页\总数四十六页\编于四点【资料三】刚果红染色法方法一：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目前三十页\总数四十六页\编于四点方法一

缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。

方法二

缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应；缺点二有些微生物具有降解色素的能力，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。优点是操作简便，不存在菌落混杂问题。目前三十一页\总数四十六页\编于四点比较项目分解尿素的细菌纤维素分解菌选择培养基原理培养基类型目的将细菌涂布在只有尿素做氮源的选择培养基上将细菌涂布在只有纤维素粉做碳源的选择培养基上固体培养基液体培养基筛选菌株选择培养目前三十二页\总数四十六页\编于四点选择培养的操作方法将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。思考：据“摇床”、“震荡”分析纤维素分解菌的异化作用类型？四、操作提示目前三十三页\总数四十六页\编于四点

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。五、结果分析与评价目前三十四页\总数四十六页\编于四点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。发酵产纤维素酶液体固体葡萄糖六、课题延伸目前三十五页\总数四十六页\编于四点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涂布培养梯度稀释前置染色法后置染色法课堂总结挑选出产生透明圈的菌落目前三十六页\总数四十六页\编于四点D1、下列材料中纤维素含量最高的是()A．杨树B．小麦C．玉米D．棉花目前三十七页\总数四十六页\编于四点C2、纤维素酶能够分解()A．纤维素的微生物B．淀粉的微生物C．纤维素D．淀粉目前三十八页\总数四十六页\编于四点B3、刚果红能与哪项物质形成红色复合物()A．纤维二糖B．纤维素C．葡萄糖D．麦芽糖目前三十九页\总数四十六页\编于四点B4、寻找纤维素分解菌应到…()A．湿润的环境中B．富含纤维素的环境中C．富含无机盐的环境中D．池塘中目前四十页\总数四十六页\编于四点D5、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．纤维素粉目前四十一页\总数四十六页\编于四点A6、下列哪种生物能产生纤维素酶…()A．纤维素分解菌B．牛C．羊D．兔目前四十二页\总数四十六页\编于四点D7、选择培养时应将锥形瓶固定在…()A．桌子上B．温箱里C．窗台上D．摇床上目前四十三页\总数四十六页\编于四点B8、选择培养的结果：培养液变()A．清澈B．浑浊C．红色D．