课题3　分解纤维素的微生物的分离.ppt

课题3分解纤维素的微生物的分离,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，能被土壤中某些微生物分解利用，因为它们能够产生纤维素酶。,棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，纤维素的分解需要在纤维素酶的催化作用下完成，请完成下列过程（阅读课本第二段）：,基础知识,（一）纤维素与纤维素酶,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，而人没有分解纤维素的能力。,草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？,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,滤纸崩溃法,体会纤维素酶作用的实验：,取二支20mL的试管,实验：纤维素酶分解纤维素的实验,各加入一张滤纸条,各加入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,（二）纤维素分解菌的筛选,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,可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌,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,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,3.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,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,实验设计,（操作流程）,（此步可省略）,操作步骤,一、土壤取样,采集土样时，应选择富含纤维素的环境。,将滤纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。30天后从腐烂的滤纸上筛选纤维素分解菌。,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。,思考？,在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对较高,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。,目的：,制备选择培养基：,二、选择培养,纤维素粉5g,NaNO31g,KCl0.5g,Na2HPO47H2O1.2g,KH2PO40.9g,MgSO47H2O0.5g,酵母膏0.5g,水解酪素0.5g,溶解后，蒸馏水定容至1000mL,主要碳源（能源）,氮源、无机盐,无机盐,碳源、氮源、生长因子,氮素、生长因子,纤维素分解菌的选择培养基配方,1、纤维素分解菌选择培养基属于_（固体、液体）培养基，原因是_。,阅读资料二“选择培养基”，回答以下几个问题：,液体,没有添加琼脂成分,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_。,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,具有,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,选择培养的操作方法：,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，在一定温度下震荡培养12天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。,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。,指微生物的种类少了，而某些微生物的数量多了,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101106倍。,三、梯度稀释,四、将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,1、制备鉴别纤维素分解菌的培养基,2、涂布平板：将稀释度为104106的菌悬液各取0.1ml涂布到平板培养基上，30倒置培养。,纤维素分解菌的鉴别培养基配方,CMC-Na5-10g,酵母膏1g,KH2PO40.25g,土豆汁100mL,琼脂15g,溶解后加蒸馏水定容至1000mL,2.只用该培养基能否鉴定出纤维素分解菌？,思考：1.CMC-Na是什么？,碳源,碳源、氮源、生长因子,无机盐,碳源,凝固剂,水溶性羧甲基纤维素钠,刚果红染色法,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？,鉴别培养基,【资料三】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,挑选产生透明圈的菌落,方法一中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？,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。,思考：这两种方法各有哪些优点与不足,在产生纤维素酶的菌落周围会出现透明圈，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。,挑选产生透明圈的菌落,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？,四、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合格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。,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,固体,葡萄糖,将细菌涂布在只有尿素做氮源的选择培养基上,将细菌培养在纤维素粉为主要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，增加浓度,分离纤维素分解菌的培养基和分离分解尿素的细菌的培养基的比较。,D,1、下列材料中纤维素含量最高的是()A杨树B小麦C玉米D棉花,C,2、纤维素酶能够分解()A纤维素的微生物B淀粉的微生物C纤维素D淀粉,B,3、刚果红能与哪项物质形成红色复合物()A纤维二糖B纤维素C葡萄糖D麦芽糖,B,4、寻找纤维素分解菌应到()A湿润的环境中B富含纤维素的环境中C富含无机盐的环境中D池塘中,D,5、纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在于其含有()ANaNO3BKClC酵母膏D纤维素粉,A,6、下列哪种生物能产生纤维素酶()A纤维素分解菌B牛C羊D兔,D,7、选择培养时应将锥形瓶固定在