课题3　分解纤维素的微生物的分离 (4)

1、课题3 分解纤维素的微生物的分离,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；分布在植物的根、茎、叶等器官中。,为什么地球上每年产生这么多的纤维素，我们还没有被纤维素淹没？ 在枯树或草炭土中有许多能利用和分解纤维素来作为能源的微生物，今天我们就来观察土壤中能水解纤维素的微生物。,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，过程如下：,（一）纤维素与纤维素酶,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

2、,C1酶 Cx酶,葡萄糖苷酶,纤维素酶活性的测定实验：,图2-12 纤维素水解滤纸试验，右边的试管中加入了纤维素酶，而左边的没有加入,（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这样的多糖形成_，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,图2-13 四种纤维素分解菌在刚果红培养基上形成的透明圈,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

3、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,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,纤维素分解菌大多分布在_的环境中。采集土样时，应选择富含纤维素的环境。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。也可将滤纸埋在土壤中一

4、个月左右，这样会有能分解纤维素的微生物生长。,【步骤一】土壤取样,富含纤维素,旁栏思考题为什么要在富含纤维素的环境中找纤维素分解菌？,根据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。,旁栏思考题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。,【步骤二】选择培养,选择培养的操作方法,将土样加入装有30 mL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。,选择培养的作用

5、：,增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离得到所需要的微生物。,注：此步可省略,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 _ _。,以纤维素粉为主要碳源，只有能分解纤维素的微生物可以大量繁殖,具有,按照课题1的稀释操作方法，将选择培养后的样品进行等比稀释，稀释最大倍数到106,【步骤三】梯度稀释,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0.1 mL涂布在培养基上，30倒置培养,

6、【步骤四】将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上,参照课本刚果红染色法，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。,【步骤五】挑选产生透明圈的菌落,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。,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,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

7、解滤纸等纤维素所产生的_含量进行定量测定。,发酵产纤维素酶,液体,固体,葡萄糖,分解纤维素的微生物的分离,纤维素酶,种类、作用、催化活力,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,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,D,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,C,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,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