选修一2.3分解纤维素的微生物的分离

1、 现在，我们都清醒地认识到，能源现在，我们都清醒地认识到，能源危机正在影响着我们每一个人的生活。危机正在影响着我们每一个人的生活。国际油价不断攀升，导致物价随之上国际油价不断攀升，导致物价随之上涨。为什么石油价格会持续上涨呢？涨。为什么石油价格会持续上涨呢？ 现在，世界上的许多科学家正致现在，世界上的许多科学家正致力于生物燃料方面的研究。力于生物燃料方面的研究。 目前，第一代生物燃料以食用作物目前，第一代生物燃料以食用作物为原料，主要包括玉米、大豆、甘蔗，为原料，主要包括玉米、大豆、甘蔗，用可食用作物制造生物燃料是最简单可用可食用作物制造生物燃料是最简单可行的，因为把这些可食用作物转化为燃行的

2、，因为把这些可食用作物转化为燃料的技术是现成的。然而，第一代生物料的技术是现成的。然而，第一代生物燃料并非长久之计，原因很简单：没有燃料并非长久之计，原因很简单：没有足够的耕地能够满足制造生物燃料的原足够的耕地能够满足制造生物燃料的原料需求。料需求。 第二代生物燃料主要以纤维素为原料。第二代生物燃料主要以纤维素为原料。 富含纤维素的原料有很多：木材废料（锯富含纤维素的原料有很多：木材废料（锯木屑木屑 、木质建筑残片）、农业废弃物、木质建筑残片）、农业废弃物（各种植物秸秆）、杂草等。这些作物耕（各种植物秸秆）、杂草等。这些作物耕作成本低、量大，更关键的是，这些作物作成本低、量大，更关键的是，这些

3、作物的种植生产不会干扰和危及粮食生产。这的种植生产不会干扰和危及粮食生产。这些作物大多数能够在不能用作农田的边际些作物大多数能够在不能用作农田的边际土地上快速生长。还有一些能够在被废水土地上快速生长。还有一些能够在被废水或者重金属污染的土壤中生长并净化土壤，或者重金属污染的土壤中生长并净化土壤，如生长周期较短的灌木柳树。如生长周期较短的灌木柳树。思考：纤维素是地球上含量最丰富的思考：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多糖类物质，植物每年产生的纤维素超过超过7070亿吨，但却不会在地球上大量亿吨，但却不会在地球上大量的积累，为什么？的积累，为什么？纤维二糖纤维二糖C C1

4、 1酶、酶、CxCx酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶葡萄糖葡萄糖纤维素纤维素取二支取二支20mL20mL的试管的试管实验：纤维素酶分解纤维素的实验实验：纤维素酶分解纤维素的实验各加入一张滤纸条各加入一张滤纸条各加入各加入pH4.8pH4.8、物质的量浓度为、物质的量浓度为0.1mol/L0.1mol/L的醋酸醋酸钠缓冲液的醋酸醋酸钠缓冲液11ml11ml和和10ml10ml甲甲 乙乙在乙试管中加入在乙试管中加入1mL1mL纤维素酶纤维素酶两支试管固定在锥形瓶中，放在两支试管固定在锥形瓶中，放在140r/min140r/min的摇床上振荡的摇床上振荡1h1h结果：乙试管的滤纸条消失结果：乙试管的滤纸条消

5、失本实验的自变量是纤维素酶的有无，自变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量的操纵方法是：在一支试管中添加适量（1mL1mL）的纤维素酶溶液，在另一支试管）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，否则会影响溶液的不能加入蒸馏水，否则会影响溶液的pHpH。实验分析：本实验的实验变量是什么？是实验分析：本实验的实验变量是什么？是如何设置对照的？如何设置对照的？， 分析书本分析书本P29 P29 纤维素分解菌的选择培养基纤维素分解菌的选择培养基配方，回答问题。配方，回答问题。方法一中方

6、法一中NaCl溶液的作用？溶液的作用？过程见书过程见书四、课题延伸四、课题延伸 为确定得到的是纤维素分解菌，还需要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，纤维素的发进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素的发酵方法有酵方法有_和和_。纤维素。纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸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等纤维素后所产生的_进行定量的进行定量的测定。测定。葡萄糖葡萄糖液体发酵液体发酵固体发酵固体发酵课题成果评价课题成果评价 （一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是（一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落：否筛选出菌落： 对照的培养基在

7、培养过程中没有菌落生长则说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，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则说明可能获得了分解纤维素的微生物（二）分离的结果是否一致：（二）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，学生也可能得到真菌和放线菌取土样的环境不同，学生也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。等不同的分离结果。练习练习1、在富含纤维素

8、的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物、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？（学观点？（ ）A、生物结构与功能相适应的观点、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、生物结构与功能整体性观点C、生物与环境相适应的观点、生物与环境相适应的观点 D、生物发展进化的观点、生物发展进化的观点2、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是（、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是（ ） 土壤取样土壤取样 梯度稀释梯度稀释 选择培养选择培养 菌悬液涂布平板菌悬液涂布平板 挑选出单个菌落挑选出单个菌落A、 B、C、 D、3、有关选择培养正确的叙述是（、有关选择培养正确的叙述

9、是（ ）A、可以增加纤维素分解菌的浓度、可以增加纤维素分解菌的浓度B、可以减少纤维素分解菌的浓度、可以减少纤维素分解菌的浓度C、所用培养基是固体培养基、所用培养基是固体培养基D、所用培养基是平板培养基、所用培养基是平板培养基CBA4. 培养流感病毒时，应选用培养流感病毒时，应选用( )A固体培养基固体培养基 B含有多种无机盐的培养液含有多种无机盐的培养液C活的鸡胚活的鸡胚 D无菌的牛肉汤无菌的牛肉汤5微生物（除病毒外）需要从外界吸收营养物质并通过微生物（除病毒外）需要从外界吸收营养物质并通过代谢来维持正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说代谢来维持正常的生长和繁殖。下列有关微生物营养的说法正

10、确的是法正确的是( )A乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的 B微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长因子因子 C培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利D生长因子一般是酶或核酸的组成成分，微生物本身合生长因子一般是酶或核酸的组成成分，微生物本身合成这些生长因子的能力往往不足成这些生长因子的能力往往不足CD6在接种操作的过程中，不正确的是在接种操作的过程中，不正确的是( )A要将接种环灼烧灭菌要将接种环灼烧灭菌 B取下棉塞后要将试管口灼烧灭菌取下

11、棉塞后要将试管口灼烧灭菌C将接种环伸入试管内，先接触长菌多的部位将接种环伸入试管内，先接触长菌多的部位 D接种后还要将管口灭菌加塞接种后还要将管口灭菌加塞7高压蒸气灭菌的原理是高压蒸气灭菌的原理是( )A高压使细菌高压使细菌DNA变性变性 B高压使细菌蛋白质凝固变性高压使细菌蛋白质凝固变性C高温烫死细菌高温烫死细菌 D高温使细菌高温使细菌DNA变性变性CB8下列属于菌落特征的是下列属于菌落特征的是( ) 菌落的形状菌落的形状 菌落的大小菌落的大小 菌落的多少菌落的多少 隆起程度隆起程度 颜色颜色 有无荚膜有无荚膜 A B C D9能排除培养基是否有杂菌污染的方法是能排除培养基是否有杂菌污染的方

12、法是( ) A将未接种的培养基放在实验桌上培养将未接种的培养基放在实验桌上培养 B将未接种的培养基放在窗台上培养将未接种的培养基放在窗台上培养C将未接种的培养基放在恒温箱中培养将未接种的培养基放在恒温箱中培养 D将已接种的培养基放在恒温箱中培养将已接种的培养基放在恒温箱中培养BC 根据根据用途用途分分选择培养基选择培养基在培养基中加入某种化学物在培养基中加入某种化学物质质, ,以抑制不需要的微生物的生长以抑制不需要的微生物的生长, ,促进所需要促进所需要的微生物的生长的微生物的生长鉴别培养基鉴别培养基在培养基中加入某种指示剂在培养基中加入某种指示剂或化学药品或化学药品, ,用以鉴别不同种类的微

13、生物。用以鉴别不同种类的微生物。例如：伊红和美蓝例如：伊红和美蓝, ,和大肠杆菌的代谢产物结合和大肠杆菌的代谢产物结合, ,使菌落呈黑色（老教材说法：深紫色使菌落呈黑色（老教材说法：深紫色, ,带有金带有金属光泽）属光泽）, , 鉴别大肠杆菌鉴别大肠杆菌方法一中方法一中NaCl溶液的作用？溶液的作用？ 漂洗作用，洗去与纤维素结合不牢漂洗作用，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。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，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

14、维素酶，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，大的透明圈当留下大大小小的透明圈，大的透明圈当然分解纤维素的能就强！然分解纤维素的能就强！ 酵母膏实际上是酵母膏实际上是膏状的酵母抽提物膏状的酵母抽提物，酵，酵母抽提物是国家行业标准的规定名称。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