分解纤维素的微生物的分离(省优质课竞赛用)ppt精选课件

.,纤维素生物燃料：最有希望替代石油能源,第二代生物燃料主要以纤维素质材料为原料，如富含纤维素、生长迅速的草本植物。可转化为草油的原料有很多，从木材废料（锯木屑、木质建筑残片）到农业废弃物（玉米秸秆、小麦茎秆），再到“能源作物”。这些原料作物耕作成本低（与每桶石油有等价能效的草油为10到40美元）、量大，具备与60美元/桶的原油竞价的能力。更关键的是，这些作物的种植生产不会干扰和危及粮食生产。,.,纤维素：棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物；,纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，植物每年产生的纤维素超过70亿吨；分布植物的根、茎、叶中；,.,JLSSYBYH,.,能分解纤维素的微生物，有各种细菌、真菌和少数放线菌。,由葡萄糖相连而成的高分子化合物,由C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶组成的复合酶,植物的根、茎、叶等器官，木材、作物秸秆等,某些微生物,与果胶构成植物的细胞壁，用于纺织业、造纸业，食品中的膳食纤维具有通便清扫的作用,纤维素酶能水解纤维素，,一.了解纤维素和纤维素酶,.,下列生物能分解纤维素的是（）人兔牛蘑菇纤维杆菌,A.B.,C.D.,C,.,取二支20mL的试管,小实验：纤维素酶分解纤维素的实验,各加入一张滤纸条,分别加入pH4.8，物质量为0.1mol/L的醋酸醋酸钠缓冲液11ml和10ml,甲乙,在乙试管中加入1mL纤维素酶,两支试管固定在锥形瓶中，放在140r/min的摇床上振荡1h,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？,.,本实验的自变量是纤维素酶的有无自变量的操纵方法是：在一支试管中添加适量（1mL）的纤维素酶溶液，在另一支试管不添加纤维素酶，但需加入等量的缓冲液，不能加入蒸馏水，否则会影响溶液的pH。,实验分析：P27的小实验中的自变量是什么？,二.纤维素分解菌的筛选,1.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,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。,即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。,.,1、实验流程图：,三.实验操作,.,分布环境,富含纤维素的环境中,2、注意事项,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菌的几率要高于普通环境。,原因,【资料一】土壤取样,.,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。,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左右的腐殖土壤中。,.,【资料二】选择培养,1、选择培养的目的：,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,2、制备选择培养基：,.,培养基成分分析,.,课本问题：,右边的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？,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？,你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用,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（粉），所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖,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对照,或者将纤维素改为葡萄糖。,.,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101107倍。,【资料三】梯度稀释,.,1、制备鉴别培养基:,【资料四】将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,2、涂布平板：将稀释度为104106的菌悬液各取0.1ml涂布在培养基上，3037倒置培养,.,鉴别纤维素分解菌的培养基,(水溶性羧甲基纤维素钠),.,参照课本刚果红染色法，挑选产生透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落,【资料五】挑选产生透明圈的菌落,方法一：先，再加入刚果红进行颜色反应。方法二：在时就加入刚果红。,培养微生物,倒平板,.,方法一加入中NaCl溶液的作用？,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。,思考2,思考1,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,1、操作繁琐2、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,1.产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈2.有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。,.,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300C370C培养，可获得纯化培养。,【资料六】纯化培养,.,（二）选择培养的操作方法,（一）本课题涉及的生物技术主要有：,培养基的配制、无菌操作技术、稀释涂布平板法、选择培养基的作用、土壤取样等。,将土样加入装有30mL_的锥形瓶中，将锥形瓶固定在_上，在一定温度下振荡培养12d，直至培养液变_，也可重复选择培养。,选择培养基,摇床,混浊,四.操作提示,.,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。,.,（一）如何了解培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落,（二）分离的结果是否一致,设置空白对照，若对照的培养基在培养过程中无菌落生长则说明培养基制作合格。如果观察到产生明显透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。,如果不同，分析产生不同结果的原因。,五.结果分析与评价,.,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,.,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,课后比较：本实验的流程与课题2中的实验流程有哪些异同？,.,在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，pH升高。在培养基中加入酚红指示剂，如果pH升高指示剂会变红,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,观察菌落周围是否有着色的环带出现来鉴定尿素分解菌,观察菌落周围是否出现透明圈来筛选纤维素分解菌,脲酶检测法,刚果红染色法,课题2和课题3的鉴别方法有何区别？,.,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,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,.,酵母膏实际上是膏状的酵母抽提物，酵母抽提物是国家行业标准的规定名称。酵母抽提物以酵母为原料，采用自溶法或加酶水解法工艺，经分离、脱色（或精制浓缩、喷雾干燥）而成的，含氨基酸、肽、多肽及酵母细胞水溶