课题3　分解纤维素的微生物的分离.ppt

,课题2分解纤维素的微生物的分离,专题2微生物的培养与应用,目的：从土壤中分离出能够分解纤维素的微生物,基础知识,（一）纤维素与纤维素酶,1.纤维素,化学本质：基本组成单位(单体)：分布：应用：,多糖(地球上含量最丰富),葡萄糖,在棉花中含量最高，其次是木材、秸秆等。,水溶性的羧甲基纤维素钠（CMC-Na），不溶于水的微晶纤维素等食品添加剂。,（C6H10O5)n,思考1：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，但却不会在地球上大量的积累，为什么？,4060%的纤维素能被土壤中的某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶,基础知识,（一）纤维素与纤维素酶,2.纤维素酶,类别：组成：分布：应用：,复合酶,C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶（至少）,纤维素,纤维二糖,葡萄糖,C1酶Cx酶,葡萄糖苷酶,土壤、反刍动物瘤胃中的微生物,利用秸秆生产酒精、处理服装面料等,思考2：草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？,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,基础知识,（一）纤维素与纤维素酶,3.纤维素酶活性的测定实验,方法：滤纸崩溃法,过程：教材P27面小字部分,基础知识,（二）纤维素分解菌的筛选,方法：原理：,刚果红染色法,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。（通过颜色反应直接筛选）,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,实验设计,（一）实验流程图,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,P28,实验设计,（二）操作步骤,1、土壤取样：,采样地点：,富含纤维素的环境中,原因：,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。（P28旁栏思考第2题）,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。,思考与讨论: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？（P8旁栏思考第3题）,答：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。,10,实验设计,（二）操作步骤,2.选择培养：,思考：该选择培养基是固体还是液体？培养的目的是什么？,答：液体培养基，因培养基中无凝固剂。利用液体培养基培养以增加纤维素分解菌的浓度。,该培养基能否选择微生物？原理？,答：能够产生纤维素酶的微生物才能分解纤维素作为碳源和能源，并大量繁殖；不能分解纤维素的微生物由于缺乏碳源受到抑制而不能正常生长繁殖，因此培养基具有选择作用。,你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？,答：将配方中的纤维素粉换成葡萄糖作为对照组；或用牛肉膏蛋白胨培养基与其对照。,为什么选择培养能够“浓缩”所需的微生物？（P29旁栏思考第2题）,答：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的繁殖。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。,12,实验设计,（二）操作步骤,2.选择培养：,目的：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,操作：称取土样20g，在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中。将摇瓶置于摇床上，在30下振荡培养12d，至培养基变混浊。吸取一定的培养液（约5mL），转移至另一瓶新鲜的选择培养基中，以同样的方法培养到培养液变浑浊。,实验设计,（二）操作步骤,3.梯度稀释：,利用无菌水将富集培养液依次等比稀释至106稀释度。,4.鉴别培养,将鉴别培养基平板分别标号，分别将稀释度为106104的菌悬液各取0.1mL，对号滴加到鉴别培养基平板，并用涂布器均匀涂布。将培养基平板于300C倒置培养,至菌落长出。每个稀释度下需涂布3个平板。,实验设计,（二）操作步骤,5.筛选菌株：,刚果红染色法:,思考：这两种方法各有哪些优点与不足？,方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行染色反应；方法二：在倒平板时就加入刚果红。,（具体操作方法见教材）,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，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。,方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行染色反应；方法二：在倒平板时就加入刚果红。,资料三刚果红染色法,实验设计,（二）操作步骤,5.筛选菌株：,刚果红染色法:,挑菌:,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。,方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行染色反应；方法二：在倒平板时就加入刚果红。,尿素分解菌的分离实验流程是将土样制成的菌悬液直接涂布在选择培养基上；本课题通过选择培养使细菌增殖后，再涂布在鉴别培养基上。其它操作基本基本共同。,思考：本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？（P28旁栏思考第1题）,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。,课题延伸,发酵产纤维素酶,液体,