分解纖維素的微生物的分離 省賽獲獎

分解纖維素的微生物的分離閱讀課本27頁基礎(chǔ)知識部分第一、二段，回答下列問題：1、纖維素在生物圈的分布狀況？2、纖維素酶的組成及作用？纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即CX酶、

C1酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。一、纖維素和纖維素酶二、纖維素分解菌的篩選閱讀課本課本28頁相關(guān)部分，回答下列問題：1、纖維素分解菌的篩選方法2、纖維素分解菌的篩選方法的原理剛果紅染色法：這種方法能夠通過顏色反應直接對微生物進行篩選(1)剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。(2)纖維素分解菌能產(chǎn)生纖維素酶分解纖維素，從而使菌落周圍形成透明圈。

①實驗原理

即：可根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。三、實驗操作土壤取樣選擇培養(yǎng)梯度稀釋將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上挑選產(chǎn)生透明圈的菌落(1)方案土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。(2)選擇培養(yǎng)的目的：增加纖維素分解菌的濃度，確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。(3)涉及到的微生物技術(shù)主要有：培養(yǎng)基的制作、無菌操作技術(shù)、稀釋涂布平板法、選擇培養(yǎng)基的作用、土壤取樣等。

答：本實驗流程與課題2的流程的區(qū)別如下。課題2是將土樣成的菌懸液直接涂布在以尿素為惟一氮源的選擇性培養(yǎng)基上，直接分離得到菌落。本課題通過選擇培養(yǎng)，使纖維素分解菌得到增殖后，再將菌液涂布在選擇培養(yǎng)基上。其他步驟基本一致.1、本實驗的流程與課題2中的實驗流程有哪些異同？2.為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？答：由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中，纖維素分解菌的含量相對提高，因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。答：將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對聚集，實際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應將紙埋于深約10cm左右腐殖土壤中。3.將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認為濾紙應該埋進土壤多深？土壤取樣取樣的環(huán)境是怎樣的，作出這種選擇的理由是什么？

選擇纖維素豐富的環(huán)境，如樹林中多年落葉形成的腐殖土，多年積累的枯枝敗葉等等。生物與環(huán)境的互相依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中纖維素分解菌的含量相對提高，因此從這種土壤中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境選擇培養(yǎng)1、選擇培養(yǎng)的目的：增加纖維素分解菌的濃度，以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物.2、制備選擇培養(yǎng)基參照課本29頁旁欄中的比例配置，回答下列問題a、旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？為什么？b、這個培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用？如果具有，是如何進行選擇的？c、你能否設(shè)計一個對照實驗，說明選擇培養(yǎng)基的作用是液體培養(yǎng)基，原因是配方中無凝固劑有選擇作用，本配方中的碳源是纖維素，所以能分解纖維素的微生物可以大量繁殖.用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基與之對照3、操作方法：將土樣加入裝有30ml選擇培養(yǎng)基的錐形瓶中，將錐形瓶固定在搖床上，在一定溫度下震蕩培養(yǎng)1～2天，直至培養(yǎng)液變渾濁。也可重復選擇培養(yǎng)思考：為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用.梯度稀釋

按照課題1的稀釋操作方法，將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進行等比稀釋，稀釋最大倍數(shù)到106將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上1、制備培養(yǎng)基:參照旁欄中的比例2、涂布平板：將稀釋度為104～106的菌懸液各取0.1ml涂布在培養(yǎng)基上，30℃倒置培養(yǎng)挑選產(chǎn)生透明圈的菌落

參照課本剛果紅染色法，挑選產(chǎn)生透明圈的菌落，一般即為分解纖維素的菌落剛果紅染色法方法一：先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應方法二：在倒平板時就加入剛果紅思考：這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足

方法一缺點是操作煩瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā)生混雜；優(yōu)點是這樣顯示出的顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用方法二優(yōu)點是操作簡便，不存在菌落混雜問題缺點一是由于培養(yǎng)基中還含有淀粉類物質(zhì)，可以使能產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽性反應；缺點二有些微生物具有降解色素的能力，它們在長時間培養(yǎng)過程中會降解剛果紅，形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分.染色法優(yōu)點缺點方法一顏色反應基本上是纖維素分解菌的作用操作繁瑣剛果紅會使菌落之間發(fā)生混雜方法二操作簡便不存在菌落混雜問題產(chǎn)生淀粉酶的微生物也產(chǎn)生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明顯的透明圈。4、想一想，這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足？你打算選用哪一種方法？四、結(jié)果分析與評價（一）培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落（二）分離的結(jié)果是否一致

設(shè)置對照，若對照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中無菌落生長則說明培養(yǎng)基制作合格。如果觀察到產(chǎn)生透明圈的菌落，則說明可能獲得了分解纖維素的微生物。如果不同，分析產(chǎn)生不同結(jié)果的原因。

由于在土壤中細菌的數(shù)量遠遠高于真菌和放線菌的數(shù)量，因此最容易分離得到的是細菌。但由于所取土樣的環(huán)境不同，學生也可能得到真菌和放線菌等不同的分離結(jié)果。五、課題延伸

本課題對分解纖維素的微生物進行了初步的篩選，但是這只是分離純化的第一步。為確定得到的是纖維素分解菌，還需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗，纖維素酶的測定方法一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量的測定。3．1為了確定分離得到的是纖維素分解菌，還需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵。3．2纖維素酶測定方法是對纖維素酶分解濾紙等纖維素所產(chǎn)生的葡萄糖含量進行定量測定。1．纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基，因培養(yǎng)基中無凝固劑，利用液體選擇培養(yǎng)基以增加纖維素分解菌的濃