课题3　分解纤维素的微生物的分离 (11).ppt

课题3分解纤维素的微生物的分离,目标：如何分离土壤中能分解纤维素的微生物,纤维素生物燃料：最有希望替代石油能源,现在，我们都应该清醒地认识到，对石油过分依赖，会让国家安全、经济安全及环境安全遭受威胁。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（甚至是航空燃油）。在这些新一代生物燃料完全替代传统化石能源之前，它们必须具备与60美元/桶的原油竞价的能力。,4,1.纤维素,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。,一、纤维素和纤维素酶,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,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,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,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,二、纤维素分解菌的筛选,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,三、实验操作,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,土壤取样,取样环境,富含纤维素的环境中,由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。,原因,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？你认为滤纸应埋进土壤中多深？,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。,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,选择培养,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,2.制备选择培养基,3.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，在一定温度下振荡培养12天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养,将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,1.制备培养基:参照旁栏中的比例,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，30倒置培养,挑选产生透明圈的菌落,挑取产生明显的透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在300C370C培养，可获得纯培养。,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,旁栏思考5这两种方法各有哪些优点与不足,分解菌颜色反应基本上是纤维素的作用,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，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。,本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。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，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵。纤维素酶的测定方法一般是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的测定。,四、课题延伸,22,分解纤维素的微生物的分离,纤维素酶,种类、作用、催化,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,1.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,练一练：,2.从土壤中分离获得某种微生物的步骤是土壤取样梯度