分解纤维素的微生物的分离 (2)讲稿.ppt

关于分解纤维素的微生物的分离(2)第一页，讲稿共三十一页哦一、基础知识一、基础知识 第二页，讲稿共三十一页哦第三页，讲稿共三十一页哦 纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，植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物每年产生的纤维素超过7070亿吨，其中亿吨，其中40%-60%40%-60%能被能被土壤中能产生纤维素酶的微生物所利用，不会大量积土壤中能产生纤维素酶的微生物所利用，不会大量积累。累。在草食性动物等的消化道内，也在草食性动物等的消化道内，也共生有分解共生有分解纤维素的微生物纤维素的微生物，其原理也是产生纤维素酶而分，其原理也是产生纤维素酶而分解纤维素，而人没有分解纤维素的能力。解纤维素，而人没有分解纤维素的能力。第四页，讲稿共三十一页哦纤维二糖纤维二糖C C1 1酶、酶、CxCx酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶葡萄糖葡萄糖纤维素纤维素第五页，讲稿共三十一页哦CX酶：酶：内切酶，使纤维素断裂成片断。内切酶，使纤维素断裂成片断。C1酶：酶：外切酶，从糖链末端开始切掉两个葡萄糖外切酶，从糖链末端开始切掉两个葡萄糖 分子，产生纤维二糖分子，产生纤维二糖葡萄糖苷酶：葡萄糖苷酶：将纤维二糖分解成葡萄糖。将纤维二糖分解成葡萄糖。第六页，讲稿共三十一页哦取二支取二支20mL20mL的试管的试管实验：纤维素酶分解纤维素的实验实验：纤维素酶分解纤维素的实验 滤纸崩溃法滤纸崩溃法各加入一张滤纸条各加入一张滤纸条各加入各加入pH4.8pH4.8，物质量为，物质量为0.1mol/L0.1mol/L的的醋酸醋酸钠缓冲液醋酸醋酸钠缓冲液1111mlml和和1010mlml甲甲 乙乙在乙试管中加入在乙试管中加入1 1mLmL纤维素酶纤维素酶两支试管固定在锥形瓶中，放在两支试管固定在锥形瓶中，放在140r/min140r/min的摇床上振荡的摇床上振荡1h1h结果：乙试管的滤纸条消失结果：乙试管的滤纸条消失 讨论讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？第七页，讲稿共三十一页哦提示：提示：本实验的本实验的自变量是纤维素酶的有无自变量是纤维素酶的有无，自变，自变量的操纵方法是：在一支试管中添加适量（量的操纵方法是：在一支试管中添加适量（1mL1mL）的纤维素酶溶液，在另一支试管不添加纤维素的纤维素酶溶液，在另一支试管不添加纤维素酶，但需加入等量的缓冲液，不能加入蒸馏水，酶，但需加入等量的缓冲液，不能加入蒸馏水，否则会影响溶液的否则会影响溶液的pHpH。实验分析：实验分析：P P2727的小实验是如何构成对照的？的小实验是如何构成对照的？第八页，讲稿共三十一页哦 刚果红刚果红能与能与纤维素形成红色复合物纤维素形成红色复合物，而不与水解，而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。（二）纤维素分解菌的筛选（二）纤维素分解菌的筛选 当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红-纤维素的复纤维素的复合物就无法形成，培养基中就会出现合物就无法形成，培养基中就会出现以纤维素分以纤维素分解菌为中心的透明圈解菌为中心的透明圈，这样我们就可以通过，这样我们就可以通过是否是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌产生透明圈来筛选纤维素分解菌。第九页，讲稿共三十一页哦第十页，讲稿共三十一页哦二、实二、实 验验 设设 计计 请你根据实验流程图和提供的三个资料以及请你根据实验流程图和提供的三个资料以及“操作提示操作提示”，在思考有关问题的基础上，设计出一个详细的实验方案。在思考有关问题的基础上，设计出一个详细的实验方案。土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释 将样品涂布在鉴别纤将样品涂布在鉴别纤 维素分解菌的培养基上维素分解菌的培养基上 筛选产生透筛选产生透 明圈的菌落明圈的菌落第十一页，讲稿共三十一页哦 生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境中中纤维素分解菌的含量相对提高纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土壤中，因此从这种土壤中获得获得目的微生物的目的微生物的几率要高几率要高于普通环境。于普通环境。第十二页，讲稿共三十一页哦将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中，实际上是中，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境环境。一般应将滤纸埋于深约。一般应将滤纸埋于深约10cm10cm左右的土壤中。左右的土壤中。第十三页，讲稿共三十一页哦 第十四页，讲稿共三十一页哦培养基成分分析培养基成分分析第十五页，讲稿共三十一页哦提示：自变量为培养基的种类，即普通培养基和选择培提示：自变量为培养基的种类，即普通培养基和选择培养基。可用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照养基。可用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照,或者将纤维素或者将纤维素改为葡萄糖。改为葡萄糖。有选择作用，本配方中纤维素作为主要碳源，只有能分解有选择作用，本配方中纤维素作为主要碳源，只有能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。纤维素的微生物可以大量繁殖。第十六页，讲稿共三十一页哦第十七页，讲稿共三十一页哦第十八页，讲稿共三十一页哦将细菌涂布在只有将细菌涂布在只有尿素尿素做氮源的选择做氮源的选择培养基上培养基上将细菌涂布在只有将细菌涂布在只有纤维素粉纤维素粉做碳源的做碳源的选择培养基上选择培养基上固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基筛选菌株筛选菌株选择培养选择培养第十九页，讲稿共三十一页哦思考：本实验的流程与课题思考：本实验的流程与课题2 2中的实验流程有哪些异同？中的实验流程有哪些异同？本实验流程与课题本实验流程与课题2 2的流程的区别如下。课题的流程的区别如下。课题2 2是将土样制成的菌悬液直接涂布在是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮以尿素为唯一氮源的选择性培养基上，直接分离源的选择性培养基上，直接分离得到菌落。本课题得到菌落。本课题通过通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。第二十页，讲稿共三十一页哦101102103104105106第二十一页，讲稿共三十一页哦第二十二页，讲稿共三十一页哦鉴别纤维素分解菌的培养基鉴别纤维素分解菌的培养基(水溶性羧甲基纤维素钠水溶性羧甲基纤维素钠)第二十三页，讲稿共三十一页哦第二十四页，讲稿共三十一页哦第二十五页，讲稿共三十一页哦在细菌分解尿素的化学反应在细菌分解尿素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素中，细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，氨会使培养基分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，的碱性增强，pHpH升高。在培升高。在培养基中加入养基中加入酚红指示剂酚红指示剂，如，如果果pHpH升高指示剂会升高指示剂会变红变红刚果红刚果红可以与纤维素形成可以与纤维素形成红色复合物红色复合物，当纤维素被，当纤维素被纤维素酶催化分解后红色纤维素酶催化分解后红色复合物无法形成，培养基复合物无法形成，培养基上就会出现以纤维素分解上就会出现以纤维素分解菌为中心的菌为中心的透明圈透明圈观察菌落周围是否有观察菌落周围是否有着色的着色的环带环带出现来鉴定尿素分解菌出现来鉴定尿素分解菌观察菌落周围是否出现观察菌落周围是否出现透明圈透明圈来筛选纤维素分解菌来筛选纤维素分解菌脲酶检测法脲酶检测法刚果红染色法刚果红染色法第二十六页，讲稿共三十一页哦方法一中方法一中NaCl溶液的作用？溶液的作用？思考：思考：漂洗作用漂洗作用，洗去与纤维素结合不牢的刚果红，以免出，洗去与纤维素结合不牢的刚果红，以免出现的透明圈不够清晰。用这方法可以判断酶活力的大小，现的透明圈不够清晰。用这方法可以判断酶活力的大小，实际上刚果红是结合到培养基的多糖底物，但分解纤维素实际上刚果红是结合到培养基的多糖底物，但分解纤维素的细菌可以产生纤维素酶，能分解这个多糖底物成为单糖，的细菌可以产生纤维素酶，能分解这个多糖底物成为单糖，这样刚果红就不能结合上去了，氯化钠溶液就可以使结合这样刚果红就不能结合上去了，氯化钠溶液就可以使结合不牢的刚果红洗去，这样就留下大大小小的透明圈，大的不牢的刚果红洗去，这样就留下大大小小的透明圈，大的透明圈当然分解纤维素的能就强！透明圈当然分解纤维素的能就强！第二十七页，讲稿共三十一页哦第二十八页，讲稿共三十一页哦四、结果分析与评价四、结果分析与评价 1.1.培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落落 对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明培养基对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明培养基制作合格。制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。维素的微生物。2.2.分离的结果是否一致分离的结果是否一致 由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，不同同学也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。不同同学也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。第二十九页，讲稿共三十一页哦 为了确定分离得到的是纤维素分解菌，为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行还需要进行_ _实验，纤维素酶实验，纤维素酶的发酵方法有的发酵方法有_ _ 发酵和发酵和_ _ 发酵。发酵。纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的纤维素所产生的_ _ 含量进行定量测定。含量进行定量测定。发酵产纤维素酶发酵产纤维素酶 液体液体 固体固体 五、课题延伸五、课题延伸第三十页，讲稿共三十一页哦感谢大家观看感谢大家观看9/5/2022第三十一页，讲稿共三十一页哦