课题3　分解纤维素的微生物的分离

1、课题三 分解纤维素的微生物的分离,专题二 微生物的培养与应用,纤维素： 棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物,纤维素能被土壤中微生物分解利用，这是因为他们能够产生纤维素酶。,1.简述纤维素酶的种类及作用 2.从土壤中分离分解纤维素的微生物,课题目标,讨论：食草动物是怎样消化食物中纤维素的？,在草食性动物等的消化道内，也共生有分解纤维素的微生物，其原理也是产生纤维素酶而分解纤维素。,纤维素生物燃料： 最有希望替代石油的能源,科学家正致力于研究，怎样将农业废弃物，木材及生长更为迅速的草本植物，转化为种类繁多的生物燃料（甚至是航空燃料）,基础知识,1.纤维素,纤维素是以一种由葡萄糖首尾相连而成的高

2、分子化合物，是地球上含量最丰富的多糖类物质。,2.纤维素酶,纤维素酶是一种复合酶，一般认为至少包括三组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶,（一）纤维素和纤维素酶,【思考】,实验分析：,对照组,实验组,实验说明： 纤维素酶可以分解纤维素,（二）纤维素分解菌的筛选,1.方法：,刚果红染色法,该方法通过颜色反应直接筛选,2.原理：,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，出现以纤维素分解菌为中心的_,可以通过_来筛选纤维素分解菌。,红色复合物,纤维素酶,透明圈,是否产生透明圈,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带,从功能上看，这是一种什么培养基？,鉴别

3、培养基,实验设计,（一）实验流程,土壤取样,选择培养（可省略）,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,11,1、纤维素分解菌选择培养基属于_（固体、液体）培养基，原因是_,【选择培养】,液体,没有添加琼脂,2、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 _,具有,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；,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_。,3、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,提示：自变量为培养基的种类，即普通培养基和选择培养基。可用牛肉膏蛋白胨培养基与之

4、对照,或者将纤维素改为葡萄糖。,1、土壤取样,地点：富含纤维素的环境中,2、选择培养,目的：增加纤维素分解菌的浓度,选用的培养基：,液体选择培养基,可以设计一个牛肉膏蛋白胨培养基做对照试验,【操作步骤】,1、为什么要在富含纤维素的环境中找纤维素分解菌？,2、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？,人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境，使纤维素分解菌相对聚集。将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。,在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高。,【思考】,3、鉴别纤维素分解菌的培养基刚果红培养基,先培养微生物，再加入刚果红,倒平板时就加入刚果红,颜色反应基本是纤维素分解菌的作用,操

5、作繁琐，刚果红可能会使菌落之间发生混乱,操作简便，不存在菌落混杂问题,产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分,两种方法的比较：,有可能刚果红染液把一个菌落的菌冲到另一个菌落里,这样的话菌落就可能不是单菌种了,挑菌摇菌的时候有可能得到混合菌,16,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。,【思考】为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？,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等。,生物与环境的互相依

6、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,1、 取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？,结果分析与评价,2.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。,3.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。,20,为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行_实验，纤

7、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,课题延伸,分解纤维素的微生物的分离,纤维素酶,种类、作用,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,纯化培养,前置染色法 后置染色法,富含纤维素土壤,增大分解菌含量,染色鉴别,分离出分解菌,课堂总结,操作提示,课题延伸,结果分析与评价,复习微生物技术,选择培养的操作方法,环境特点，取样理由,培养基是否合格，是否筛选出菌落,分离结果是否一致,发酵产纤维素酶实验鉴定,随堂练习,1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是（ ）,A. 纤维

8、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,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,B,3.在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点？（ ） A.生物结构与功能相适应的观点 B.生物结构与功能整体性观点 C.生物与环境相适应的观点 D.生物发展进化的观点,C,4.从土壤中分离获得某种微生物的步骤是（ ） 土壤取样 梯度稀释 选择培养 菌悬液涂布平