人教版高中生物-選修1專題2課題3-分解纖維素的微生物的分離課件

分解纖維素的微生物的分離

課題背景

①纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。

②纖維素能被土壤中某些微生物分解利用，這是因?yàn)樗鼈兡軌虍a(chǎn)生纖維素酶。

③利用這些微生物的纖維素酶可利用秸稈產(chǎn)酒精；處理纖維素面料。一、纖維素與纖維素酶1、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。羧甲基纖維素鈉，簡(jiǎn)稱CMC-Na，是纖維素衍生物，白色纖維狀或顆粒狀粉末。分子式：C8H11O5Na。是當(dāng)今世界上使用范圍最廣、用量最大的纖維素類物質(zhì)。微晶纖維素是一種純化的、部分解聚的纖維素，白色、無臭、無味，由多孔微粒組成的結(jié)晶粉末。微晶纖維素廣泛應(yīng)用于制藥、化妝品、食品等行業(yè)，不同的微粒大小和含水量有不同的特征和應(yīng)用范圍。許多商品纖維素都是由天然纖維素制得而成，如：水溶性的羧甲基纖維素鈉、不溶于水的微晶纖維素。棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物，木材、作物秸稈等也富纖維素。☆2、

纖維素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。C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種組分：葡萄糖苷酶C1酶Cx酶纖維素纖維二糖葡萄糖微生物的碳源被人類利用1.下列關(guān)于纖維素酶的說法，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【驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】纖維素酶能分解纖維素實(shí)驗(yàn)結(jié)果實(shí)驗(yàn)結(jié)論：〖思考〗P27的小實(shí)驗(yàn)是如何構(gòu)成對(duì)照的？

在一支試管中添加纖維素酶，另一支試管不添加纖維素酶；在適宜條件下，纖維素酶能催化纖維素水解。盡管醋酸－醋酸鈉緩沖液用量不同，但都能維持相同的pH。二、纖維素分解菌的篩選

在尋找微生物的過程中，人們希望能用一些簡(jiǎn)單直接的方法，找到所需微生物，同時(shí)篩掉不需要的微生物。

篩選纖維素分解菌的方法是______________。該方法可以通過______反應(yīng)直接篩選。剛果紅染色法顏色☆在含有纖維素的培養(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)纖維素被纖維素酶水解成纖維二糖和葡萄糖后，剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。根據(jù)是否產(chǎn)生透明圈及透明圈的大小來篩選纖維素分解菌。四種纖維素分解菌在剛果紅培養(yǎng)基上形成的透明圈2.利用剛果紅法可以篩選出纖維素分解菌，下列說法錯(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，則說明已篩選出了纖維素分解菌土壤取樣選擇培養(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)生透明圈的菌落三、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)梯度稀釋最大倍數(shù)到10630-37℃倒置培養(yǎng)

課題2是將土樣制成的菌懸液直接涂布在以尿素為唯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，再將菌液涂布在鑒別培養(yǎng)基上。其他步驟基本一致。本實(shí)驗(yàn)的流程與課題2中的實(shí)驗(yàn)流程有哪些異同？單菌落挑取法旁欄思考：為什么要在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌？1、土壤取樣使纖維素分解菌分布相對(duì)聚集。約10cm左右。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(duì)提高。旁欄思考：將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深？也可將濾紙埋在土壤中一個(gè)月左右，這樣會(huì)有能分解纖維素的微生物生長(zhǎng)。思考：能否人為營(yíng)造利于纖維素分解菌生存的富含纖維素的環(huán)境？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。選擇什么樣的環(huán)境取樣？液體2、選擇培養(yǎng)1、該配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？為什么？纖維素粉5gNaNO31gNa2PO4.7H2O1.2gKH2PO40.9gMgSO4.7H2O0.5gKCl0.5g酵母膏0.5g水解酪素0.5g蒸餾水定容1000mL沒添加瓊脂2、是否具有選擇作用？如果具有，又是如何選擇？具有3、如何設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說明選擇培養(yǎng)基的作用？纖維素是唯一碳源，能分解纖維素的微生物才能生長(zhǎng)把纖維素改為葡萄糖或牛肉膏蛋白胨即水解酪蛋白，由酪蛋白水解得到，含20種氨基酸。含必需氨基酸以及B族維生素、核苷酸、微量元素等操作方法：

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(fù)選擇培養(yǎng)【吸取一定的培養(yǎng)液（如5mL），轉(zhuǎn)移至另一瓶新鮮的選擇培養(yǎng)基中，以同樣的方法培養(yǎng)到培養(yǎng)液變混濁?！?，吸取適量的培養(yǎng)液，稀釋涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上旁欄思考：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。用移液管從富集培養(yǎng)土壤液(選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基)中吸取1ml加入盛有9mL無菌水的試管中充分混勻。然后換吸頭從此試管中吸取1mL加入另一盛有9mL無菌水的試管中，混合均勻，以此類推制成101,102,103,104,105,106不同稀釋度的溶液。稀釋最大倍數(shù)到1063.梯度稀釋1、制備培養(yǎng)基: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)含有維生素A、維生素C、礦物質(zhì)、淀粉、木質(zhì)素等4.將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上3、剛果紅染色法方法一：先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)。長(zhǎng)滿菌落的培養(yǎng)基，覆蓋CR(剛果紅)溶液

10-15min后，倒去CR溶液，加入1mol/L的NaCl溶液，15min倒掉NaCl溶液。洗去未結(jié)合的CR而出現(xiàn)透明圈3、剛果紅染色法方法二：在倒平板時(shí)就加入剛果紅配制10mg/mL的CR溶液，滅菌。按照每200mL培養(yǎng)基加入1mL的CR液，混勻后倒平板。長(zhǎng)出菌落后，產(chǎn)纖維素酶的菌落周圍將出現(xiàn)透明圈。方法一是傳統(tǒng)方法，缺點(diǎn)是操作繁瑣，加入剛果紅會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜；其優(yōu)點(diǎn)是顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用。方法二的優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，不存在菌落混雜的問題，缺點(diǎn)是由于纖維素和瓊脂、土豆汁中都含有淀粉類物質(zhì)，可以使能夠產(chǎn)生淀粉酶的微生物周圍出現(xiàn)透明圈，但這種透明圈比較模糊，因?yàn)榕囵B(yǎng)基中纖維素占主要地位，因此可以與纖維素酶產(chǎn)生的透明圈區(qū)分。方法二的另一缺點(diǎn)是：有些微生物具有降解色素的能力，它們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)過程中會(huì)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。

思考：這兩種方法各有哪些優(yōu)點(diǎn)與不足①為了確定分離得到的是纖維素分解菌，還需要進(jìn)行＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿實(shí)驗(yàn)；②纖維素酶的發(fā)酵方法有_____發(fā)酵和_____發(fā)酵；③纖維素酶測(cè)定方法，一般是采用對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素所產(chǎn)生的________含量進(jìn)行定量測(cè)定。

課題延伸發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶

液體

固體

葡萄糖

P27

1U表示1個(gè)酶活力單位，是指在溫度為25℃，其余反應(yīng)條件，如pH等，均為最適的情況下，在1min內(nèi)轉(zhuǎn)化1mmol的底物所需的酶量。分解纖維素的微生物的分離纖維素酶種類、作用、催化活力剛果紅染色篩選原理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)土壤取樣選擇培養(yǎng)涂布培養(yǎng)純化培養(yǎng)前置染色法后置染色法富含纖維素土壤增大分解菌含量染色鑒別分離出分解菌課堂總結(jié)D1、下列材料中纖維素含量最高的是()A．楊樹B．小麥

C．玉米D．棉花C2、纖維素酶能夠分解()A．纖維素的微生物

B．淀粉的微生物

C．纖維素

D．淀粉B3、剛果紅能與哪項(xiàng)物質(zhì)形成紅色復(fù)合物()A．纖維二糖B．纖維素

C．葡萄糖D．麥芽糖B4、尋找纖維素分解菌應(yīng)到…()A．濕潤(rùn)的環(huán)境中

B．富含纖維素的環(huán)境中

C．富含無機(jī)鹽的環(huán)境中

D．池塘中D5、纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基有選擇作用，原因在于其含有()A．NaNO3B．KClC．酵母膏D．纖維素粉A6、下列哪種生物能產(chǎn)生纖維素酶…()A．纖維素分解菌B．牛C．羊D．兔D7、選擇培養(yǎng)時(shí)應(yīng)將錐形瓶固定在…()A．桌子上B．溫箱里

C．窗臺(tái)上D．搖床上B8、選擇培養(yǎng)的結(jié)果：培養(yǎng)液變()A．清澈B．渾濁

C．紅色D．產(chǎn)生透明圈C9、剛果紅染色時(shí)，加入剛果紅可在()①制備培養(yǎng)基時(shí)②梯度稀釋時(shí)③倒平板時(shí)④涂布時(shí)⑤培養(yǎng)基上長(zhǎng)出菌落時(shí)

A．①③B．②⑤

C．③⑤D．④⑤A10、兩種剛果紅染色法的結(jié)果是()A．均會(huì)出現(xiàn)透明圈

B．均不會(huì)出現(xiàn)透明圈

C．方法一出現(xiàn)，方法二不出現(xiàn)

D．方法一不出現(xiàn)，方法二出現(xiàn)長(zhǎng)風(fēng)破浪會(huì)有時(shí)，直掛云帆濟(jì)滄海。努力，終會(huì)有所收獲，功夫不負(fù)有心人。以銅為鏡，可以正衣冠；以古為鏡，可以知興替；以人為鏡，可以明得失。前進(jìn)的路上，要不斷反思、關(guān)照自己的不足，學(xué)習(xí)更多東西，更進(jìn)一步。窮則獨(dú)善其身，達(dá)則兼濟(jì)天下?，F(xiàn)代社會(huì)，有很多人，鉆進(jìn)錢眼，不惜違法亂紀(jì)；做人，窮，也要窮的有骨氣！古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅(jiān)忍不拔之志。想干成大事，除了勤于修煉才華和能力，更重要的是要能堅(jiān)持下來。士不可以不弘毅，任重而道遠(yuǎn)。仁以為己任，不亦重乎?死而后已，不亦遠(yuǎn)乎?心中有理想，腳下的路再遠(yuǎn)，也不會(huì)迷失方向。太上有立德，其次有立功，其次有立言，雖久不廢，此謂不朽。任何事業(yè)，學(xué)業(yè)的基礎(chǔ)，都要以自身品德的修煉為根基。飯疏食，飲水，曲肱而枕之，樂亦在其中矣。不義而富且貴，于我如浮云。財(cái)富如浮云，生不帶來，死不帶去，真正留下的，是我們對(duì)這個(gè)世界的貢獻(xiàn)。英雄者，胸懷大志，腹有良策，有包藏宇宙之機(jī)，吞吐天地之志者也英雄氣概，威壓八萬里，體恤弱小，善德加身。老當(dāng)益壯，寧移白首之心；窮且益堅(jiān)，不墜青云之志老去的只是身體，心靈可以永遠(yuǎn)保持豐盛。樂民之樂者，民亦樂其樂；憂民之憂者，民亦憂其憂。做領(lǐng)導(dǎo)，要能體恤下屬，一味打壓，盡失民心。勿以惡小而為之，勿以善小而不為。越是微小的事情，越見品質(zhì)。學(xué)而不知道，與不學(xué)同；知而不能行，與不知同。知行合一，方可成就事業(yè)。以家為家，以鄉(xiāng)為鄉(xiāng)，以國(guó)為國(guó)，以天下為天下。若是天下人都能互相體諒，紛擾世事可以停歇。志不強(qiáng)者智不達(dá)，言不信者行不果。立志越高，所需要的能力越強(qiáng)，相應(yīng)的，逼迫自己所學(xué)的，也就越多。臣心一片磁針石，不指南方不肯休。忠心，也是很多現(xiàn)代人缺乏的精神。吾日三省乎吾身。為人謀而不忠乎?與朋友交而不信乎?傳不習(xí)乎?若人人皆每日反省自身，世間又會(huì)多出多少君子。人人好公，則天下太平；人人營(yíng)私，則天下大亂。給世界和身邊人，多一點(diǎn)寬容，多一份擔(dān)當(dāng)。為天地立心，為生民立命，為往圣繼絕學(xué)，為萬世開太平。立千古大志，乃是圣人也。丹青不知老將至，貧賤于我如浮云。淡看世間事，心情如浮云天行健，君子以自強(qiáng)不息。地勢(shì)坤，君子以厚德載物。君子，生在世間，當(dāng)靠自己拼搏奮斗。博學(xué)之，審問之，慎思之，明辨之，篤行之。進(jìn)學(xué)之道，一步步逼近真相，逼近更高。百學(xué)須先立志。天下大事，不立志，難成！海納百川，有容乃大；壁立千仞，無欲則剛做人，心胸要寬廣。其身正，不令而行；其身不正，雖令不從。身心端正，方可知行合一。子曰:“知者不惑，仁者不憂，勇者不懼?！闭嬲M(jìn)者，不會(huì)把時(shí)間耗費(fèi)在負(fù)性情緒上。好學(xué)近乎知，力行近乎仁，知恥近乎勇。力行善事，有羞恥之心，方可成君子。操千曲爾后曉聲，觀千劍爾后識(shí)器做學(xué)問和學(xué)技術(shù)，都需要無數(shù)次的練習(xí)。第一個(gè)青春是上帝給的；第二個(gè)的青春是靠自己努力當(dāng)眼淚流盡的時(shí)候，留下的應(yīng)該是堅(jiān)強(qiáng)。人總是珍惜未得到的，而遺忘了所擁有的。誰傷害過你，誰擊潰過你，都不重要。重要的是誰讓你重現(xiàn)笑容。幸運(yùn)并非沒有恐懼和煩惱；厄運(yùn)并非沒有安慰與希望。你不要一直不滿人家，你應(yīng)該一直檢討自己才對(duì)。不滿人家，是苦了你自己。最深的孤獨(dú)不是長(zhǎng)久的一個(gè)人，而是心里沒有了任何期望。要銘記在心；每一天都是一年中最完美的日子。只因幸福只是一個(gè)過往，沉溺在幸福中的人；一直不知道幸福卻很短暫。一個(gè)人的價(jià)值，應(yīng)該看他貢獻(xiàn)什么，而不應(yīng)當(dāng)看他取得什么。做個(gè)明媚的女子。不傾國(guó)，不傾城，只傾其所有過的生活。生活就是生下來，活下去。人生最美的是過程，最難的是相知，最苦的是等待，最幸福的是真愛，最后悔的是錯(cuò)過。兩個(gè)人在一起能過就好好過！不能過就麻利點(diǎn)分開。當(dāng)一個(gè)人真正覺悟的一刻，他放下追尋外在世界的財(cái)富，而開始追尋他內(nèi)心世界的真正財(cái)富。人若軟弱就是自己最大的敵人。日出東海落西山，愁也一天，喜也一天。遇事不轉(zhuǎn)牛角尖，人也舒坦，心也舒坦。烏云總會(huì)被驅(qū)散的，即使它籠罩了整個(gè)地球。心態(tài)便是黑暗中的那一盞明燈，可以照亮整個(gè)世界。生活不是單行線，一條路走不通，你可以轉(zhuǎn)彎。給我一場(chǎng)車禍。要么失憶。要么死。有些人說：我愛你、又不是說我只愛你一個(gè)。生命太過短暫，今天放棄了明天不一定能得到。刪掉了關(guān)于你的一切，唯獨(dú)刪不掉關(guān)于你的回憶。任何事都是有可能的。所以別放棄，相信自己，你可以做到的。、相信自己，堅(jiān)信自己的目標(biāo)，去承受常人承受不了的磨難與挫折，不斷去努力、去奮斗，成功最終就會(huì)是你的！既然愛，為什么不說出口，有些東西失去了，就在也回不來了！對(duì)于人來說，問心無愧是最舒服的枕頭。嫉妒他人，表明他人的成功，被人嫉妒，表明自己成功。在人之上，要把人當(dāng)人；在人之下，要把自己當(dāng)人。人不怕卑微，就怕失去希望，期待明天，期待陽光，人就會(huì)從卑微中站起來，帶著封存夢(mèng)想去擁抱藍(lán)天。成功需要成本，時(shí)間也是一種成本，對(duì)時(shí)間的珍惜就是對(duì)成本的節(jié)約。人只要不失去方向，就不會(huì)失去自己。過去的習(xí)慣，決定今天的你，所以，過去的懶惰，決定你今天的一敗涂地。讓我記起容易，但讓我忘記我怕我是做不到。不要跟一個(gè)人和他議論同一