课题3　分解纤维素的微生物的分离.ppt

2 3分解纤维素的微生物的分离 食草动物是怎样消化食物中纤维素的 本节聚焦 纤维素分解菌的筛选的原理 实验设计与操作提示 纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物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 是因为它们能够产生纤维素酶 什么是纤维素 纤维素如何被微生物利用 纤维素酶是复合酶 一般至少包括三组分 C1酶 Cx酶和葡萄糖苷酶 纤维素分解菌的筛选的原理 一 什么是刚果红染色法 刚果红能与纤维素形成红色复合物 而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应 当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时 刚果红能够与培养基中的纤维素形成红色复合物 当纤维素被纤维素酶分解后 刚果红 纤维素的复合物就无法形成 培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 这样我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌 刚果红染色法的原理是什么 从功能上看 这是一种什么培养基 1 刚果红可与纤维素形成红色复合物 但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应 研究人员在刚果红培养基平板上 筛到几株有透明降解圈的菌落 见下图 图中降解圈大小与纤维素酶的有关 图中降解纤维素能力最强的菌株是 填序号 量与活性 有透明降解菌说明纤维素被纤维素酶催化降解 降解圈大小与纤维素酶的量与活性有关 降解圈越大 说明降解纤维素能力最强 随讲随练 二 实验设计与操作提示 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培养基上 挑选产生透明圈的菌落 土壤取样的地点有什么要求 为什么 选择培养的目的是什么 如何制备选择培养基 如何进行稀释操作 鉴别培养基的原理是什么 如何进行涂布 常用的刚果红染色法有哪些 如何操作 实验操作分为几个步骤 在富含纤维素的环境中取样 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 1 土壤取样的地点有什么要求 为什么 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 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 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 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 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 2 选择培养的目的是什么 如何制备选择培养基 纤维素分解菌选择培养基属于 固体 液体 培养基 原因是 该培养基对微生物 有 没有 选择作用 其选择机制是 液体 没有添加琼脂 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 按照稀释涂布法的稀释操作方法 将选择培养后的培养基进行等比稀释101 107倍 3 如何进行稀释操作 按照稀释涂布法的操作方法 将三种稀释梯度的菌液涂布 再取三个不含纤维素的培养基平板涂布作对照组 将培养基平板倒置于恒温培养箱种培养1 2天 每隔12h观察菌落情况 4 鉴别培养基的原理是什么 如何进行涂布操作 刚果红可以与纤维素形成红色复合物 当纤维素被纤维素酶催化分解后红色复合物无法形成 培养基上就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈 方法一 先 再加入刚果红进行颜色反应方法二 在就加入刚果红 培养微生物 倒平板前 挑选产生透明圈的菌落即为分解纤维素的菌落 5 常用的刚果红染色法有哪些 如何操作 这两种方法各有哪些优点与不足 颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用 操作繁琐 刚果红会使菌落之间发生混杂 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 方法一中NaCl溶液有什么作用 漂洗作用 洗去与纤维素结合不牢的刚果红 以免出现的透明圈不够清晰 用这方法可以判断酶活力的大小 实际上刚果红是结合到培养基的多糖底物 但分解纤维素的细菌可以产生纤维素酶 能分解这个多糖底物成为单糖 这样刚果红就不能结合上去了 氯化钠溶液就可以使结合不牢的刚果红洗去 这样就留下大大小小的透明圈 大的透明圈分解纤维素的能力就强 1 下列关于分离纤维素分解菌实验的叙述 错误的是 A 经选择培养后将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上B 选择培养这一步可省略 但培养纤维素分解菌少C 经稀释培养后 用刚果红染色D 对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上2 在对纤维素分解菌进行选择培养时用液体培养基的原因是 A 可获得大量菌体B 纤维素分解菌适宜在液体培养基上生长C 在液体培养基中纤维素分解菌繁殖速度更快D 用液体培养基可获得高纯度的纤维素分解菌 随讲随练 A C 6 纯化培养 在产生明显的透明圈的菌落 挑取并接种到纤维素分解菌的选择培养基上 在300C 370C培养 可获得纯化培养 为确定得到的是纤维素分解菌 还需要进行发酵产纤维素酶的实验 发酵方法有液体发酵和固体发酵两种 并采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定 1 为了从牛的瘤胃中分离出能够分解纤维素的微生物 下列实验操作不科学的是 A 制备富含纤维素的培养基B 将培养基和器材进行严格的消毒灭菌C 将提取的胃液进行梯度稀释D 接种后在适宜温度和充足氧条件下培养2 下列叙述中 正确的是 A 纤维素 纤维素酶基本组成单位相同B 膳食纤维对人体健康极为有利 是因为人体可分泌纤维素酶而直接利用它C 纤维素酶是一种复合酶 由C1酶 Cx酶和葡萄糖苷酶组成D 只有纤维素分解菌才可产生纤维素酶 优化训练 D C 3 某些农作物秸秆富含纤维素 纤维素经过水解可以形成葡萄糖 葡萄糖再经过发酵可以生产酒精 如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程 请回答下列问题 农作物秸秆含有丰富的纤维素 纤维素可以经过纤维素分解菌分解成葡萄糖 人们常从土壤中分离纤维素分解菌 筛选纤维素分解菌常用方法是 其实验的流程是 土壤取样 选择培养 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生 的菌落 刚果红染色法 梯度稀释 透明圈 优化训练 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