優(yōu)質(zhì)課分解纖維素的微生物的分離講解課件

㈠纖維素與纖維素酶1.纖維素

纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是含量最豐富的多糖類(lèi)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。一、基礎(chǔ)知識(shí)㈠纖維素與纖維素酶1.纖維素纖維素是一種由葡萄糖1土壤中某些微生物能夠產(chǎn)生纖維素酶,把纖維素分解為葡萄糖，后再利用。土壤中某些微生物能夠產(chǎn)生纖維素酶,把纖維素分解2纖維素是地球上含量最豐富的多糖類(lèi)物質(zhì)，植物每年產(chǎn)生的纖維素超過(guò)70億噸，其中40%-60%能被土壤中能產(chǎn)生纖維素酶的微生物所利用，不會(huì)大量積累。在草食性動(dòng)物等的消化道內(nèi)，也共生有分解纖維素的微生物，其原理也是產(chǎn)生纖維素酶而分解纖維素，而人沒(méi)有分解纖維素的能力。人類(lèi)可應(yīng)用分解纖維素的微生物將秸稈等廢棄物轉(zhuǎn)變成酒精，用纖維素酶處理服裝面料等。纖維素是地球上含量最豐富的多糖類(lèi)物質(zhì)，植物每年產(chǎn)生32.纖維素酶

纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1酶、CX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。正是在這三種酶的協(xié)同作用下，纖維素最終被水解為葡萄糖，為微生物的生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)，同樣也為人類(lèi)所利用。纖維二糖C1酶、Cx酶葡萄糖苷酶葡萄糖纖維素2.纖維素酶纖維二糖C1酶、Cx酶葡萄糖苷酶葡萄糖纖維素4①取二支20mL的試管實(shí)驗(yàn)：纖維素酶分解纖維素的實(shí)驗(yàn)②各加入一張濾紙條③各加入pH4.8，物質(zhì)量為0.1mol/L的醋酸－醋酸鈉緩沖液11ml和10ml甲乙④在乙試管中加入1mL纖維素酶⑤兩支試管固定在錐形瓶中，放在140r/min的搖床上振蕩1h⑥結(jié)果：乙試管的濾紙條消失

討論：乙試管的濾紙條為什么會(huì)消失？甲試管的作用是什么？①取二支20mL的試管實(shí)驗(yàn)：纖維素酶分解纖維素的實(shí)驗(yàn)②各加入5

本實(shí)驗(yàn)的自變量是纖維素酶的有無(wú)，自變量的操縱方法是：在一支試管中添加適量（1mL）的纖維素酶溶液，在另一支試管不添加纖維素酶，但需加入等量的緩沖液，不能加入蒸餾水，否則會(huì)影響溶液的pH。實(shí)驗(yàn)分析：P27的小實(shí)驗(yàn)是如何構(gòu)成對(duì)照的？實(shí)驗(yàn)分析：P27的小實(shí)驗(yàn)是如何構(gòu)成對(duì)照的？6（二）纖維素分解菌的篩選1、篩選纖維素分解菌的方法______________。該方法能夠通過(guò)________反應(yīng)直接對(duì)微生物篩選。剛果紅染色法顏色2、其原理是：剛果紅可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成____________，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)我們?cè)诤欣w維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時(shí)，剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物。當(dāng)纖維素被_________分解后，紅色復(fù)合物就無(wú)法形成，出現(xiàn)以_____________為中心的________，可以通過(guò)___________________________來(lái)篩選纖維素分解菌。紅色復(fù)合物纖維素酶纖維素分解菌

透明圈是否產(chǎn)生透明圈（二）纖維素分解菌的篩選1、篩選纖維素分解菌的方法_____7可根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌可根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈來(lái)篩選纖維素分解菌8練一練：1.下列關(guān)于纖維素酶的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是A.纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種B.纖維素酶可把纖維素分解成葡萄糖C.纖維素酶可用于去掉植物的細(xì)胞壁D.葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖練一練：1.下列關(guān)于纖維素酶的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是A.纖維素酶是92.利用剛果紅法可以篩選出纖維素分解菌，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物B.剛果紅能與纖維二糖形成紅色復(fù)合物C.剛果紅不能與葡萄糖形成紅色復(fù)合物D.若培養(yǎng)基上產(chǎn)生了透明圈，則說(shuō)明已篩

選出了纖維素分解菌2.利用剛果紅法可以篩選出纖維素分解菌，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是A.10二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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)生透明圈的菌落二、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)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11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？選擇富含纖維素的環(huán)境，如樹(shù)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(duì)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？12思考:如果找不到合適的環(huán)境，可以將濾紙埋在土壤中，將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋在土壤中多深？

將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對(duì)集中，實(shí)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(yīng)將濾紙埋于深約10cm左右的土壤中。思考:如果找不到合適的環(huán)境，可以將濾紙埋在土壤中，將13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培養(yǎng)基組成纖維素粉5gNaNO31gKCl0.5gNa2HPO4·7H2O1.2gKH2PO40.9gMgSO4·7H2O0.5g酵母膏0.5g水解酵素0.5g溶解后，蒸餾水定容至1000mL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142、制備選擇培養(yǎng)基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(gè)培養(yǎng)基對(duì)微生物是否具有選擇作用？如果具有，是如何進(jìn)行選擇的？

c、你能否設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明選擇培養(yǎng)基的作用是液體培養(yǎng)基，原因是配方中無(wú)凝固劑（常用的是瓊脂）有選擇作用，本配方中纖維素是主要碳源，所以能分解纖維素的微生物可以大量繁殖自變量為培養(yǎng)基的種類(lèi)，即通用（基礎(chǔ)）培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基?？捎门Ｈ飧嗟鞍纂伺囵B(yǎng)基與之對(duì)照,或者將纖維素改為葡萄糖。2、制備選擇培養(yǎng)基a、旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基153、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)液變混濁。也可重復(fù)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(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)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3、操作方法：將土樣加入裝有30ml選擇培養(yǎng)基的錐16按照課題1的稀釋操作方法，將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基（液體培養(yǎng)基）進(jìn)行等比稀釋101～106倍。梯度稀釋101102103104105106按照課題1的稀釋操作方法，將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基（液體培養(yǎng)基）171、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)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:參照旁欄中的比例將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌18參照課本剛果紅染色法，挑選產(chǎn)生透明圈的菌落，挑選產(chǎn)生透明圈的菌落

可挑選產(chǎn)生透明圈的單菌落，并接種到纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上（方法課題1的平板劃線法和稀釋涂布平板法），在300C－370C培養(yǎng)，可獲得純化培養(yǎng)。參照課本剛果紅染色法，挑選產(chǎn)生透明圈的菌落，挑19方法一：先

，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)。方法二：在

時(shí)就加入剛果紅。培養(yǎng)微生物倒平板剛果紅染色法

挑選產(chǎn)生透明圈的菌落，一般即為分解纖維素的菌落。培養(yǎng)微生物倒平板剛果紅染色法挑選產(chǎn)生透明圈的菌20三、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)（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(duì)照，若對(duì)照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過(guò)程中無(wú)菌落生長(zhǎng)則說(shuō)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(shuō)明可能獲得了分解纖維素的微生物。

由于在土壤中細(xì)菌的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于真菌和放線菌的數(shù)量，因此最容易分離得到的是細(xì)菌。但由于所取土樣的環(huán)境不同，不同同學(xué)也可能得到真菌和放線菌等不同的分離結(jié)果。三、結(jié)果分析與評(píng)價(jià)（一）培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是21