分解纖維素的微生物的分離

1、 植物果實在收獲以后，大量的秸稈剩余下來，焚燒秸稈不僅污染環(huán)境，而且造成了大量的浪費。導(dǎo)入新課一、基礎(chǔ)知識一、基礎(chǔ)知識棉花棉花是自然界中纖維素是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物；含量最高的天然產(chǎn)物；木材，秸稈木材，秸稈等也富含纖維素等也富含纖維素纖維素酶，纖維素酶，對這些微生物的研究和應(yīng)用：1、利用秸稈等產(chǎn)生酒精；2、用纖維素酶處理服裝面料。纖維二糖纖維二糖C C1 1酶、酶、CxCx酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶葡萄糖葡萄糖纖維素纖維素一、基礎(chǔ)知識一、基礎(chǔ)知識問題：草食性動物是怎樣消化食物中纖維素的？腸胃中的共生微生物可合成纖維素酶。在一支試管中添加纖維素酶，在一支試管中添加纖維素酶，另一支試管不

2、添加纖維素酶；另一支試管不添加纖維素酶；思考思考1實驗分析：實驗分析：P27的小的小實驗是實驗是如何構(gòu)成對照如何構(gòu)成對照的？的？濾濾紙紙崩崩潰潰法法腸胃中的共生微生物可合成纖維素酶。思考思考1對照組沒有加入纖維對照組沒有加入纖維素酶，而加入的是素酶，而加入的是1ml緩沖液，緩沖液，可以加入可以加入1ml無菌水嗎？無菌水嗎？思考思考2在培養(yǎng)過程中，搖床在培養(yǎng)過程中，搖床的作用是什么？的作用是什么？二、纖維素二、纖維素分解菌的分解菌的篩選篩選1、篩選纖維素分解菌的方法、篩選纖維素分解菌的方法_。該方法可以通過該方法可以通過_反應(yīng)直接篩選。反應(yīng)直接篩選。剛果紅染色法剛果紅染色法顏色顏色2、其原理是：

3、、其原理是：剛果紅（剛果紅（CR）可以）可以與纖維素形成與纖維素形成_，當纖維素被，當纖維素被_分解后，分解后，紅色復(fù)合物無法形成，出現(xiàn)以紅色復(fù)合物無法形成，出現(xiàn)以_為中心的為中心的_，可以通過，可以通過_ 來篩選纖維素分解菌。來篩選纖維素分解菌。紅色復(fù)合物紅色復(fù)合物纖維素酶纖維素酶纖維素分解菌纖維素分解菌 透明圈透明圈是否產(chǎn)生透明圈是否產(chǎn)生透明圈可根據(jù)是否可根據(jù)是否產(chǎn)生產(chǎn)生透明圈透明圈來篩選纖維來篩選纖維素分解菌素分解菌練一練：練一練：1.1.下列關(guān)于纖維素酶的說法，錯誤的是下列關(guān)于纖維素酶的說法，錯誤的是A. 纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種B. 纖維素

4、酶可把纖維素分解成葡萄糖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胞壁纖維素酶可用于去掉植物的細胞壁D. 葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖2.利用剛果紅法可以篩選出纖維素分解利用剛果紅法可以篩選出纖維素分解菌，下列說法錯誤的是菌，下列說法錯誤的是A. 剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物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

5、選出了纖維素分解菌三、三、實驗設(shè)計實驗設(shè)計土壤土壤取樣取樣選擇選擇培養(yǎng)培養(yǎng)梯度梯度稀釋稀釋將樣品涂將樣品涂布到布到鑒別鑒別培養(yǎng)基培養(yǎng)基挑選挑選菌落菌落什么樣什么樣的環(huán)境的環(huán)境取樣取樣? 培養(yǎng)的目的培養(yǎng)的目的? ? 挑選什挑選什么樣的么樣的菌落菌落? ?如何如何鑒別鑒別? ?環(huán)境環(huán)境：富含纖：富含纖維素的環(huán)境中；維素的環(huán)境中；根據(jù)：生物與根據(jù)：生物與環(huán)境相互依存。環(huán)境相互依存。目的：目的：增加纖維素增加纖維素分解菌的濃度分解菌的濃度，剛果紅染色法剛果紅染色法土壤取樣選擇培養(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( (三三) )、實驗設(shè)計、實驗設(shè)計可以省略土壤取樣環(huán)境：

6、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。 理由：生物與環(huán)境的互相依存關(guān)系，旁欄思考1 取樣的環(huán)境是怎樣的，作出這種選擇的理由是什么？作用：人工設(shè)置適宜環(huán)境，使纖維素分解菌相對聚集。 將紙埋于深約10cm的腐殖土壤中。旁欄思考2將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認為濾紙應(yīng)該埋進土壤多深？1、纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基、纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基屬于屬于_（固體、液體）培（固體、液體）培養(yǎng)基，原因是養(yǎng)基，原因是_液體液體沒瓊脂沒瓊脂2、該培養(yǎng)基對微生物該培養(yǎng)基對微生物_（具有，不具有）選擇作用。（具有，不具有）選擇作用。如果具有，其選擇機制是如果具有，其選擇機制是_ 具有具

7、有 以纖維素粉以纖維素粉為主要碳為主要碳源，能源，能分解分解纖維素纖維素的微生物可以大量繁殖；的微生物可以大量繁殖；選擇培養(yǎng)若設(shè)置一個對照實驗說明選擇培養(yǎng)的作若設(shè)置一個對照實驗說明選擇培養(yǎng)的作用，應(yīng)控制的變量是將用，應(yīng)控制的變量是將_改為改為_。3、你能否設(shè)計一個對照實驗，說明選擇培養(yǎng)基你能否設(shè)計一個對照實驗，說明選擇培養(yǎng)基的作用？的作用？葡萄糖葡萄糖纖維素粉纖維素粉4、選擇培養(yǎng)的目的：、選擇培養(yǎng)的目的： 增加纖維素分解菌的濃度增加纖維素分解菌的濃度 5、操作方法：操作方法：將土樣加入裝有將土樣加入裝有30ml選擇選擇培養(yǎng)基（液體）的培養(yǎng)基（液體）的錐形瓶錐形瓶中，將錐形瓶固定在中，將錐形瓶固

8、定在搖床搖床上，在一定溫度下震蕩培上，在一定溫度下震蕩培養(yǎng)養(yǎng)12天，直至培養(yǎng)液變天，直至培養(yǎng)液變渾濁渾濁。也可重復(fù)選擇培養(yǎng)。也可重復(fù)選擇培養(yǎng)思考：思考：為什么選擇培養(yǎng)能夠為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮濃縮”所需的微生物？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)在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到制，因此可以起到“濃縮濃縮”的作用的作用方法一：方法一：先培養(yǎng)微生物，再加先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應(yīng)入剛果紅進行顏色

9、反應(yīng)方法二：方法二：在倒平板時就加入剛在倒平板時就加入剛果紅果紅剛果紅染色法剛果紅染色法培養(yǎng)基組成培養(yǎng)基組成提供的主要營養(yǎng)物質(zhì)提供的主要營養(yǎng)物質(zhì)CMC-Na 510g碳源碳源酵母膏酵母膏 1g碳源、氮源、生長因子碳源、氮源、生長因子KH2PO4 0.25g無機鹽無機鹽土豆汁土豆汁 100mL碳源、生長因子碳源、生長因子瓊脂瓊脂 15g凝固劑凝固劑上述物質(zhì)溶解后，加蒸上述物質(zhì)溶解后，加蒸餾水定容至餾水定容至1000mL氫元素、氧元素氫元素、氧元素鑒別鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基纖維素分解菌的培養(yǎng)基(水溶性羧甲基纖維素鈉水溶性羧甲基纖維素鈉)染色法染色法優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點方法一方法一 方法二方法二 顏色

10、反應(yīng)基本顏色反應(yīng)基本上是纖維素分上是纖維素分解菌的作用解菌的作用 操作繁瑣，剛操作繁瑣，剛果紅會使菌落之間果紅會使菌落之間發(fā)生混雜發(fā)生混雜操作簡便，操作簡便，不存在菌落不存在菌落混雜問題混雜問題 產(chǎn)生淀粉酶的產(chǎn)生淀粉酶的微生物也產(chǎn)生模糊微生物也產(chǎn)生模糊透明圈，有些微生透明圈，有些微生物能降解色素，形物能降解色素，形成明顯的透明圈。成明顯的透明圈。思考：這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足思考：這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足挑選產(chǎn)生透明圈的菌落挑選產(chǎn)生透明圈的菌落 挑取產(chǎn)生挑取產(chǎn)生明顯的透明圈的菌落，明顯的透明圈的菌落，一般即為分解纖維素的菌落。一般即為分解纖維素的菌落。 接種到接種到纖維素分解菌的纖維素

11、分解菌的選擇選擇培養(yǎng)培養(yǎng)基上，在基上，在30300 0C C 37370 0C C培養(yǎng)，可獲得純培養(yǎng)，可獲得純培養(yǎng)。培養(yǎng)。旁欄思考1本實驗流程與尿素分解菌的分離實驗流程有哪些異同？尿素分解菌的分離實驗流程是將土樣制成的菌懸液直接涂布在選擇培養(yǎng)基上；本課題通過選擇培養(yǎng)使細菌增殖后，再涂布在鑒別培養(yǎng)基上。其它操作基本基本相同。四、結(jié)果分析與評價四、結(jié)果分析與評價 1.1.培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是否篩選培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落出菌落 對照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長則說明對照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中沒有菌落生長則說明培養(yǎng)基制作合格。培養(yǎng)基制作合格。 如果觀察到產(chǎn)生

12、透明圈的菌落，則說明可能獲得如果觀察到產(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。了分解纖維素的微生物。 為了確定分離得到的是纖維素分解菌，為了確定分離得到的是纖維素分解菌，還需要進行還需要進行_實驗，纖維素酶的實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有發(fā)酵方法有_ _ 發(fā)酵和發(fā)酵和_ _ 發(fā)酵。纖發(fā)酵。纖維素酶測定方法是對纖維素酶分解濾紙等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)生的維素所產(chǎn)生的_ _ 含量進行定量測定。含量進行定量測定。發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶 液體液體 固體固體 五、課題延伸五、課題延伸分解分解纖維纖維素的素的微生微生物的物的分離分離纖維素酶纖維素酶種類、作用、催化種類、作用、催化剛果紅染色剛果紅染色篩選原理篩選原理實實驗驗設(shè)設(shè)計計土壤取樣土壤取樣選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng)涂布培養(yǎng)涂布培養(yǎng)純化培養(yǎng)純化培養(yǎng)前置染色法前置染色法后置染色法后置染色法富含纖維素土壤富含纖維素土壤增大分解菌含量增大分解菌含量染色鑒別染色鑒別分離出分解菌分離出分解菌課堂總結(jié)課堂總結(jié)1 1、請回答下列與檢驗飲用水有關(guān)的問題：、請回答下列與檢驗飲用水有關(guān)的問題：（1 1）檢驗大腸桿菌的含量時，通常將水樣進行一）檢驗大腸桿菌的含量