分解纤维素的细菌的分离学习教案

1、会计学1分解分解(fnji)纤维素的细菌的分离纤维素的细菌的分离第一页，共42页。 棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。此外，木材、作物此外，木材、作物(zuw)秸秆等也富含纤维素秸秆等也富含纤维素。第1页/共41页第二页，共42页。思考：纤维素是地球上含量最丰富思考：纤维素是地球上含量最丰富(fngf)(fngf)的多糖类的多糖类物质，植物每年产生的纤维素超过物质，植物每年产生的纤维素超过7070亿吨，但却不会亿吨，但却不会在地球上大量的积累，为什么？在地球上大量的积累，为什么？第2页/共41页第三页，共42页。纤维二糖纤维二糖C C1 1酶、酶、

2、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第3页/共41页第四页，共42页。取二支取二支20mL20mL的试管的试管(shgun)(shgun)实验实验(shyn)：纤维素酶分解纤维素的：纤维素酶分解纤维素的实验实验(shyn)各加入各加入(jir)(jir)一张滤纸一张滤纸条条各加入各加入pH4.8pH4.8，物质量为，物质量为0.1mol/L0.1mol/L的的醋酸醋酸钠缓冲液醋酸醋酸钠缓冲液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/m

3、in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：乙试管的滤纸条消失 讨论讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？第4页/共41页第五页，共42页。实验分析：实验分析：P27P27的小实验是如何的小实验是如何(rh)(rh)构成构成对照的？对照的？第5页/共41页第六页，共42页。 刚果红能与纤维刚果红能与纤维(xinwi)素形成红色复合物，素形成红色复合物，而不与水解后的纤维而不与水解后的纤维(xinwi)二糖和葡萄糖发生这二糖和葡萄糖发生这种反应。种反应。 （二）纤维素分解（二）纤维素分解(fnji)菌的菌的筛

4、选筛选 当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红-纤维素的复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，这样我们就可以通过是否产生纤维素的复合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，这样我们就可以通过是否产生(chnshng)透明圈来筛选纤维素分解菌。透明圈来筛选纤维素分解菌。第6页/共41页第七页，共42页。第7页/共41页第八页，共42页。 请你根据实验流程图和提

5、供的三个资料以及请你根据实验流程图和提供的三个资料以及“操作提操作提示示”，在思考，在思考(sko)(sko)有关问题的基础上，设计出一个有关问题的基础上，设计出一个详细的实验方案。详细的实验方案。土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释 将样品涂布在鉴别纤将样品涂布在鉴别纤 维素分解菌的培养基上维素分解菌的培养基上 筛选产生透筛选产生透 明圈的菌落明圈的菌落第8页/共41页第九页，共42页。由于生物适应一定的环境，环境对生物有选择作由于生物适应一定的环境，环境对生物有选择作用，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相用，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

6、样中获得目的微生物的几率要对提高，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。高于普通环境。第9页/共41页第十页，共42页。第10页/共41页第十一页，共42页。 目的目的(md)(md)：第11页/共41页第十二页，共42页。培养基成分培养基成分(chng fn)分析分析培养基组成培养基组成提供主要的营养物质提供主要的营养物质纤维素粉纤维素粉 5g碳源（能源）碳源（能源）NaNO3 1g氮源、无机盐氮源、无机盐KCl 0.5g Na2HPO47H2O 1.2gKH2PO4 0.9g MgSO4 7H2O 0.5g无机盐无机盐酵母膏酵母膏 0.5g生长因子、碳源、氮源生长因子、碳源、

7、氮源水解酵素水解酵素 0.5g氮素、生长因子氮素、生长因子溶解后，蒸馏水定容至溶解后，蒸馏水定容至1000mL水水第12页/共41页第十三页，共42页。提示：自变量为培养基的种类，即普通培养基和选择提示：自变量为培养基的种类，即普通培养基和选择(xunz)培养基。可用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照培养基。可用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照,或者将纤维素改为或者将纤维素改为葡萄糖。葡萄糖。有选择作用，本配方中纤维素作为主要碳源，只有能分解纤有选择作用，本配方中纤维素作为主要碳源，只有能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。维素的微生物可以大量繁殖。第13页/共41页第十四页，共42页。第14页/共41页第十五

8、页，共42页。思考思考(sko)(sko)：本实验的流程与课题：本实验的流程与课题2 2中的实验流程有哪些中的实验流程有哪些异同？异同？ 本实验流程与课题本实验流程与课题2的流程的区别如下。课题的流程的区别如下。课题2是将土样制是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为惟一氮源的选择成的菌悬液直接涂布在以尿素为惟一氮源的选择(xunz)性培性培养基上，直接分离得到菌落。本课题通过选择养基上，直接分离得到菌落。本课题通过选择(xunz)培养，培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在选择使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在选择(xunz)培培养基上。其他步骤基本一致。养基上。其他步骤基本一致

9、。 第15页/共41页第十六页，共42页。P29旁栏思考旁栏思考(sko)第16页/共41页第十七页，共42页。第17页/共41页第十八页，共42页。第18页/共41页第十九页，共42页。第19页/共41页第二十页，共42页。P29旁栏思考题旁栏思考题第20页/共41页第二十一页，共42页。方法方法(fngf)一中一中NaCl溶液的作用？溶液的作用？思考思考(sko)： 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。用这方法可以判断酶活力的大小，实际上刚果红是结合不够清晰。用这方法可以判断酶活力的大小，实际上刚果红是结

10、合到培养基的多糖底物，但分解纤维素的细菌可以产生纤维素酶，能到培养基的多糖底物，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分解这个多糖底物成为单糖(dn tn)，这样刚果红就不能结合上去，这样刚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，这样就留下大大了，氯化钠溶液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，大的透明圈当然分解纤维素的能就强！小小的透明圈，大的透明圈当然分解纤维素的能就强！ 第21页/共41页第二十二页，共42页。第22页/共41页第二十三页，共42页。 1.培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落培养基的制作是否合格

11、以及选择培养基是否筛选出菌落 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。纤维素的微生物。 2.分离的结果是否一致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，由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此因此(ync)最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不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。同，不同同学也可能得

12、到真菌和放线菌等不同的分离结果。第23页/共41页第二十四页，共42页。发酵发酵(f jio)(f jio)产纤维素酶产纤维素酶 液体液体(yt) (yt) 固体固体 第24页/共41页第二十五页，共42页。分解分解(fnji)纤维素纤维素的微生的微生物的分物的分离离纤维素酶纤维素酶种类、作用、催化种类、作用、催化(cu hu)活力活力刚果红染色刚果红染色(rns)筛选原理筛选原理实实验验设设计计土壤取样土壤取样选择培养选择培养涂布培养涂布培养纯化培养纯化培养前置染色法前置染色法后置染色法后置染色法富含纤维素土壤富含纤维素土壤增大分解菌含量增大分解菌含量染色鉴别染色鉴别分离出分解菌分离出分解菌

13、第25页/共41页第二十六页，共42页。1.1.下列关于下列关于(guny)(guny)纤维素酶的说法，错误的是纤维素酶的说法，错误的是 （ ）A. A. 纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种B. B. 纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖C. C. 纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁D. D. 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖D D第26页/共41页第二十七页，共42页。2.2.利用刚果红法可以筛选利用刚果红法可以筛选(shixun)(shixun)出纤维素分解菌出纤维素分解菌，

14、下列说法错误的是，下列说法错误的是 （ ）A. A. 刚果红能与纤维素形成红色复合物刚果红能与纤维素形成红色复合物 B. B. 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物刚果红能与纤维二糖形成红色复合物 C. C. 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物D. D. 若培养基上产生了透明圈，则说明已筛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选出了纤维素分解菌B B第27页/共41页第二十八页，共42页。第28页/共41页第二十九页，共42页。第29页/共41页第三十页，共42页。解析：经选择培养后，再经稀释，才能将样解析：经选择培养后，再经稀释，才能将样品涂布到鉴别纤

15、维素分解品涂布到鉴别纤维素分解(fnji)(fnji)菌的培养基上菌的培养基上；富集培养可省略；经稀释培养后，用刚果红染色；富集培养可省略；经稀释培养后，用刚果红染色；设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的；设置对照能证明经富集培养的确得到了欲分离的微生物微生物. .A A第30页/共41页第三十一页，共42页。_。v根据目的菌株对生存环境根据目的菌株对生存环境(hunjng)的要求，到相的要求，到相应的环境应的环境(hunjng)中去寻找。中去寻找。第31页/共41页第三十二页，共42页。_，即可说明选择培养基的作用。即可说明选择培养基的作用。纤维素粉纤维素粉NaNO3Na2HPO47H

16、2OKH2PO45 g1 g1.2 g0.9 gMgSO47H2OKCl酵母膏、水解酪素0.5 g0.5 g适量葡萄糖葡萄糖明显多于明显多于(du y)选择培养基上的菌落选择培养基上的菌落数数第32页/共41页第三十三页，共42页。稀释稀释(xsh)涂布平板涂布平板v平板划线法难以平板划线法难以(nny)根据稀释体积计算每根据稀释体积计算每克样品中的细菌数克样品中的细菌数第33页/共41页第三十四页，共42页。该法可根据稀释体积计算每克样品该法可根据稀释体积计算每克样品中的细菌数，而平板划线法则不能中的细菌数，而平板划线法则不能这样，所以本实验宜采用稀释涂布这样，所以本实验宜采用稀释涂布平板法

17、。平板法。第34页/共41页第三十五页，共42页。第35页/共41页第三十六页，共42页。第36页/共41页第三十七页，共42页。(wrn)(wrn)n稀释涂布平板稀释涂布平板第37页/共41页第三十八页，共42页。 解析：这是一道以诱变育种、选择培养(piyng)和鉴别培养(piyng)等知识为载体的实验设计题，综合性强，难度较大。既要求学生掌握实验原理，也要求学生具备较强的实验设计的能力及对实验结果的预测和分析能力。 第38页/共41页第三十九页，共42页。第39页/共41页第四十页，共42页。提示：提示：土壤取样土壤取样选择培养（此步是否需要选择培养（此步是否需要(xyo)，应根据，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定）样品中目的菌株数量的多少来确定）梯度稀释梯度稀释将菌将菌悬液涂布到有特定选择作用的培养基上悬液涂布到有特定选择作用的培养基上挑选单菌落