课题3　分解纤维素的微生物的分离 (9).ppt

落叶的分解过程土壤中某些微生物能产生纤维素酶，产生纤维素酶，利用纤维素。第一小组任务：第一小组任务：阅读阅读阅读阅读P27“P27“纤维素酶水解滤纸试验纤维素酶水解滤纸试验纤维素酶水解滤纸试验纤维素酶水解滤纸试验”探究纤维素酶能否分探究纤维素酶能否分解纤维素。解纤维素。你如何证明纤维素酶能分解纤维素？你如何证明纤维素酶能分解纤维素？第二小组第二小组第二小组第二小组任务：任务：任务：任务：阅读阅读阅读阅读P28P28P28P28“纤维素分解菌的筛选纤维素分解菌的筛选纤维素分解菌的筛选纤维素分解菌的筛选”回答问题：回答问题：回答问题：回答问题：有什么方法可以筛选出纤维素分解菌？原理是什么？有什么方法可以筛选出纤维素分解菌？原理是什么？第三小组第三小组第三小组第三小组任务：任务：任务：任务：阅读阅读阅读阅读P28P28资料一资料一资料一资料一“土壤取样土壤取样土壤取样土壤取样”，讨论下列问题，讨论下列问题，讨论下列问题，讨论下列问题纤维素分解菌大多分布在什么样的环境中？原因是纤维素分解菌大多分布在什么样的环境中？原因是纤维素分解菌大多分布在什么样的环境中？原因是纤维素分解菌大多分布在什么样的环境中？原因是什么？什么？什么？什么？第四小组第四小组第四小组第四小组任务：任务：任务：任务：阅读阅读阅读阅读P29P29资料二资料二资料二资料二“选择培养基选择培养基”和旁栏培养基配方，小和旁栏培养基配方，小组讨论下列问题组讨论下列问题1 1、纤维素分解菌选择培养基的选择作用机制是什么？纤维素分解菌选择培养基的选择作用机制是什么？第五小组第五小组第五小组第五小组任务：任务：任务：任务：阅读阅读阅读阅读P29P29资料三资料三资料三资料三“刚果红染色法刚果红染色法刚果红染色法刚果红染色法”小组讨论下列问小组讨论下列问小组讨论下列问小组讨论下列问题题题题刚果红染色法两种方法各有哪些优点与不足？刚果红染色法两种方法各有哪些优点与不足？刚果红染色法两种方法各有哪些优点与不足？刚果红染色法两种方法各有哪些优点与不足？第六小组第六小组第六小组第六小组任务：任务：阅读阅读阅读阅读P30P30P30P30“课题延伸课题延伸课题延伸课题延伸”，小组讨论下列问题小组讨论下列问题小组讨论下列问题小组讨论下列问题 1、如何确定分离的是纤维素分解菌？、如何确定分离的是纤维素分解菌？2、用何方法对纤维素酶进行测定？、用何方法对纤维素酶进行测定？任务一：任务一：阅读阅读P27“纤维素酶水解滤纸试验纤维素酶水解滤纸试验”探究纤维素酶能否分解纤维素探究纤维素酶能否分解纤维素（第一小组）（第一小组）1、你如何证明纤维素酶能分解纤维素？、你如何证明纤维素酶能分解纤维素？任务一：任务一：阅读阅读P27“纤维素酶水解滤纸试验纤维素酶水解滤纸试验”探究纤维素酶能否分解纤维素探究纤维素酶能否分解纤维素（第一小组）（第一小组）1、你如何证明纤维素酶能分解纤维素？、你如何证明纤维素酶能分解纤维素？试试管管滤滤纸纸条条缓缓冲液冲液PH=4.8PH=4.8纤维纤维素素酶酶（70-80U70-80Umlml）条件条件结结果果1 11cm1cm6cm6cm将两支将两支试试管固定管固定在在50ml50ml的的锥锥形形瓶中，在瓶中，在摇摇床床上以上以140r140rminmin的的转转速振速振荡荡反反应应1h1h2 21cm1cm6cm6cm10ml 10ml 1ml 滤纸条滤纸条完全分完全分解解 滤纸条滤纸条基本无基本无变化变化 1ml酶酶液的溶液的溶剂剂 11ml 1.1.纤维素酶有哪些组分、如何作用？纤维素酶有哪些组分、如何作用？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纤维素酶是一种复合酶纤维素酶是一种复合酶，一般认为它，一般认为它至少包括至少包括三种组分三种组分，即，即C1酶、酶、CX酶和葡萄糖苷酶，前酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。纤维二糖分解成葡萄糖。任务二：任务二：阅读阅读阅读阅读P27P27P27P27 “纤维素与纤维素酶纤维素与纤维素酶纤维素与纤维素酶纤维素与纤维素酶”及及及及P28P28P28P28“纤维纤维纤维纤维素分解菌的筛选素分解菌的筛选素分解菌的筛选素分解菌的筛选”回答问题：回答问题：回答问题：回答问题：（第二小组）（第二小组）2 2、有什么方法可以筛选出纤维素分解菌、有什么方法可以筛选出纤维素分解菌？原理是什么？原理是什么？筛选纤维素分解菌的方法筛选纤维素分解菌的方法刚果红染色法刚果红染色法。该。该方法可以通过方法可以通过颜色颜色反应直接筛选。反应直接筛选。其原理是：刚果红与纤维素这样的多糖物质形其原理是：刚果红与纤维素这样的多糖物质形成成红色复合物红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以红色复合物无法形成，出现以纤维素纤维素分解菌为分解菌为中心的透明圈中心的透明圈，我们可以通过看是否产生透明，我们可以通过看是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。圈来筛选纤维素分解菌。可根据是否可根据是否产生产生透明圈透明圈来筛选纤维来筛选纤维素分解菌素分解菌阅读阅读P28“实验设计实验设计”完成实验流程图完成实验流程图土壤土壤取样取样选择选择培养培养梯度梯度稀释稀释将样品涂将样品涂布到鉴别布到鉴别培养基培养基挑选挑选产生产生透明透明圈的圈的菌落菌落纯化纯化培养培养1 1、纤维素分解菌大多分布在什么样的环境纤维素分解菌大多分布在什么样的环境中？原因是什么？中？原因是什么？分布在富含纤维素的环境中分布在富含纤维素的环境中任务三：任务三：阅读阅读P28资料一资料一“土壤取样土壤取样”，讨，讨论下列问题论下列问题（第三小组）（第三小组）生物适应一定环境，环境对生物具有选择作生物适应一定环境，环境对生物具有选择作用，只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素用，只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌的含量才会高于其它普通环境，从而分解菌的含量才会高于其它普通环境，从而提高获得目的微生物的几率。提高获得目的微生物的几率。如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。2、如果找不到合适的环境，可以将滤纸埋在土壤中，将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋在土壤中多深？将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。境。一般将滤纸埋于深约一般将滤纸埋于深约10cm10cm左右的腐殖质土壤中。左右的腐殖质土壤中。2 2、本实验的流程与课题、本实验的流程与课题2 2中的中的实验流程实验流程有哪有哪些异同？些异同？1 1、纤维素分解菌的选择培养基是怎样起选择作、纤维素分解菌的选择培养基是怎样起选择作用的？用的？以纤维素粉为主要碳源，只有能产生纤维素酶以纤维素粉为主要碳源，只有能产生纤维素酶的纤维素分解菌才能生存并的纤维素分解菌才能生存并迅速繁殖迅速繁殖，而那些而那些不适应不适应这种营养条件的微生物的繁殖被这种营养条件的微生物的繁殖被抑制或抑制或阻止阻止，因此可以，因此可以起到起到“浓缩浓缩”的作用的作用。任务四：任务四：阅读阅读P29资料二资料二“选择培养基”和旁栏培养基配方，小组讨论下列问题（第四小组）选择培选择培养养梯度梯度稀释稀释将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上土壤取土壤取样样挑选产生透明圈挑选产生透明圈的菌落的菌落纯化纯化培养培养样品梯样品梯度稀释度稀释将样品涂布到选将样品涂布到选择分解尿素的细择分解尿素的细菌培养基上菌培养基上微生物培养微生物培养与观察、计与观察、计数数土壤土壤取样取样纯化纯化培养培养“分离分解纤维素的微生物分离分解纤维素的微生物分离分解纤维素的微生物分离分解纤维素的微生物”实验流程图实验流程图实验流程图实验流程图 “分解尿素的细菌的分离与计数分解尿素的细菌的分离与计数分解尿素的细菌的分离与计数分解尿素的细菌的分离与计数”实验流程图实验流程图实验流程图实验流程图土壤取土壤取样样土壤取土壤取样样选择培选择培养养土壤取土壤取样样选择培选择培养养土壤取土壤取样样梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样挑选产生透明圈挑选产生透明圈的菌落的菌落将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样挑选产生透明圈挑选产生透明圈的菌落的菌落将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样纯化纯化培养培养观察、挑选产生观察、挑选产生透明圈的菌落透明圈的菌落将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤土壤 取取样样3 3、本实验的流程与课题、本实验的流程与课题2 2中的实验流程有哪些中的实验流程有哪些异同？异同？选择培选择培养养梯度梯度稀释稀释将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上土壤取土壤取样样挑选产生透明圈挑选产生透明圈的菌落的菌落纯化纯化培养培养样品梯样品梯度稀释度稀释将样品涂布到选将样品涂布到选择分解尿素的细择分解尿素的细菌培养基上菌培养基上微生物培养微生物培养与观察、计与观察、计数数土壤土壤取样取样纯化纯化培养培养“分离分解纤维素的微生物分离分解纤维素的微生物分离分解纤维素的微生物分离分解纤维素的微生物”实验流程图实验流程图实验流程图实验流程图 “分解尿素的细菌的分离分解尿素的细菌的分离分解尿素的细菌的分离分解尿素的细菌的分离”实验流程图实验流程图实验流程图实验流程图土壤取土壤取样样土壤取土壤取样样选择培选择培养养土壤取土壤取样样选择培选择培养养土壤取土壤取样样梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样挑选产生透明圈挑选产生透明圈的菌落的菌落将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样挑选产生透明圈挑选产生透明圈的菌落的菌落将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤取土壤取样样纯化纯化培养培养观察、挑选产生观察、挑选产生透明圈的菌落透明圈的菌落将样品涂布到鉴别纤将样品涂布到鉴别纤维素分解菌培养基上维素分解菌培养基上梯度梯度稀释稀释选择培选择培养养土壤土壤 取取样样3 3、本实验的流程与课题、本实验的流程与课题2 2中的实验流程有哪些中的实验流程有哪些异同？异同？任务五：任务五：阅读阅读P29P29资料三资料三“刚果红染色法”，小组讨论下列问题（第五小组）（第五小组）方法一：先方法一：先 ，再加入刚果红进，再加入刚果红进行颜色反应。行颜色反应。方法二：在方法二：在 时就加入刚果红，再时就加入刚果红，再培养微生物。培养微生物。培养微生物培养微生物倒平板倒平板刚果红染色法刚果红染色法1 1、方法一中、方法一中NaClNaCl溶液有何作用？溶液有何作用？漂洗作用漂洗作用，洗去与纤维素结合不牢的刚果红，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。以免出现的透明圈不够清晰。方法一：先方法一：先培养微生物培养微生物，再加入刚果红进行，再加入刚果红进行颜色反应。颜色反应。方法二：在方法二：在倒平板倒平板时就加入刚果红，再培养时就加入刚果红，再培养微生物。微生物。刚果红染色法刚果红染色法2、这两种方法各有哪些优点与不足？、这两种方法各有哪些优点与不足？染色法染色法染色法染色法优优优优点点点点缺点缺点缺点缺点方法一方法一方法一方法一方法二方法二方法二方法二颜色反应的区域颜色反应的区域颜色反应的区域颜色反应的区域是纤维素分解菌是纤维素分解菌是纤维素分解菌是纤维素分解菌的作用部位的作用部位的作用部位的作用部位操作繁琐，刚果红会操作繁琐，刚果红会使菌落之间发生混杂使菌落之间发生混杂操作简便，操作简便，不存在菌落不存在菌落混杂问题混杂问题1.1.产生淀粉酶的微生物也产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈产生模糊透明圈2.2.有些微生物能降解色素，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。形成明显的透明圈。为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶发酵产纤维素酶实验实验，纤维素酶的发酵方法有液体，纤维素酶的发酵方法有液体发酵和固体发酵。发酵和固体发酵。任务六：任务六：阅读阅读P30P30“课题延伸课题延伸”，小组讨论下 列问题（第六小组）（第六小组）1 1、如何确定分离的是纤维素分解菌？、如何确定分离的是纤维素分解菌？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 纤维素所纤维素所产生的产生的葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖含量进行定量测定含量进行定量测定。2 2、用何方法对纤维素酶进行测定？、用何方法对纤维素酶进行测定？结果分析与评价结果分析与评价 1.1.培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出分解纤维素菌落出分解纤维素菌落 对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明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。培养基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得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。了分解纤维素的微生物。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，不同同学也可能得到真菌和放线菌等不样的环境不同，不同同学也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。同的分离结果。分解分解纤维纤维素的素的微生微生物的物的分离分离纤维素酶纤维素酶种类、作用、催化种类、作用、催化刚果红染色刚果红染色筛选原理筛选原理实实验验设设计计土壤取样土壤取样选择培养选择培养纯化培养纯化培养稀释涂布培养稀释涂布培养富含纤维素土壤富含纤维素土壤增大分解菌含量增大分解菌含量染色鉴别染色鉴别分离出分解菌分离出分解菌课堂总结课堂总结实战演练实战演练例例1：下列有关刚果红染色法的叙述，不正确的：下列有关刚果红染色法的叙述，不正确的是（是（）A.刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入B.刚果红可以在菌落形成后加入刚果红可以在菌落形成后加入C.在菌落形成前倒平板时加入，刚果红不需要在菌落形成前倒平板时加入，刚果红不需要灭菌灭菌D.在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要在菌落形成后加入刚果红时，刚果红不需要灭菌灭菌C例例2:某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充。菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充。（1）采样与培养：将采集的土样混匀后称取）采样与培养：将采集的土样混匀后称取1g，置于经，置于经过过 法灭菌处理的法灭菌处理的 （填（填“固体固体”或或“液体液体”）培养基中，）培养基中，280C振荡培养。振荡培养。（2）接种与选择：为避免培养液中菌体浓度过高，需将）接种与选择：为避免培养液中菌体浓度过高，需将培养液进行培养液进行 处理。之后，将菌液涂布接种处理。之后，将菌液涂布接种于以于以 为唯一碳源的固体培养基上，为唯一碳源的固体培养基上，300C条件下条件下培养。为避免污染，需将培养皿呈培养。为避免污染，需将培养皿呈 状态放置。此状态放置。此外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤外，为排除其他因素的影响，提高实验可信度，本步骤需设计需设计 作为空白对作为空白对照。照。高压蒸汽灭菌高压蒸汽灭菌液体液体梯度稀释梯度稀释淀粉淀粉倒置倒置未接种的空白培养基未接种的空白培养基例例2:某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆某实验小组欲从土壤中筛选出能分泌淀粉酶的芽孢杆菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充。菌，设计实验步骤如下，请给予合理的补充。（3）筛选与纯化：将适量的碘液滴加在平板中的菌落周）筛选与纯化：将适量的碘液滴加在平板中的菌落周围，如果菌落周围的现象是围，如果菌落周围的现象是 ，则说，则说明此种菌能够明此种菌能够 。从平板中从平板中挑取挑取实验效果明显的目的菌株，实验效果明显的目的菌株，采用采用 法接种于新的培养基平板上，可对菌法接种于新的培养基平板上，可对菌株进行进一步的纯化株进行进一步的纯化平板划线平板划线出现透明圈出现透明圈分泌淀粉酶使淀粉发生分解分泌淀粉酶使淀粉发生分解比较比较项目项目分解尿素的细菌分解尿素的细菌纤维素分解菌纤维素分解菌选选择择培培养养原理原理培养培养基类基类型型目的目的鉴鉴定定培培养养基基原理原理现象现象方法方法课外作业课外作业