分解纤维素的微生物的分离优秀.ppt

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1、分解纤维素的微生物的分离现在学习的是第1页，共47页现在学习的是第2页，共47页 一、课题背景一、课题背景阅读课本阅读课本2727页基础知识部分第一、二段页基础知识部分第一、二段，回答下列问题：，回答下列问题：1. 1. 纤维素在生物圈的分布状况？纤维素在生物圈的分布状况？纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中素。其中棉花棉花是自然界中纤维素含量最高的天然是自然界中纤维素含量最高的天然产物。产物。（一）纤维素与纤维素酶（一）纤维素与纤维素酶现在学习的是第3页，共47页 纤维

2、素纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物，是成的高分子化合物，是含量最丰富的含量最丰富的多糖类物质多糖类物质。纤维素能被土壤中某些。纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是微生物分解利用，这是因因为它们能够为它们能够产生产生纤维素酶。纤维素酶。草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？ 胃中生活着大量分解纤维素的微生物，能胃中生活着大量分解纤维素的微生物，能产生纤维素酶，将纤维素分解成葡萄糖。产生纤维素酶，将纤维素分解成葡萄糖。现在学习的是第4页，共47页 纤维素酶是一种纤维素酶是一种复合酶复合酶，一般认，一般认为它至少包括三种组分

3、，即为它至少包括三种组分，即C C1 1酶、酶、 C CX X酶和葡萄糖苷酶酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素，前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纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。分解成葡萄糖。纤维素纤维素纤维纤维二糖二糖葡萄糖葡萄糖C C1 1酶酶CxCx酶酶葡萄糖葡萄糖苷酶苷酶2.2.纤维素酶的组成及作用？纤维素酶的组成及作用？现在学习的是第5页，共47页3 3、纤维素的分解、纤维素的分解能分解纤维素的微生物有各种细菌、真能分解纤维素的微生物有各种细菌、真菌和少数放线菌。菌和少数放线菌。方法：滤纸崩溃法方法：滤纸崩溃法4 4、纤维素酶活性的测定实验：、纤维素酶活

4、性的测定实验：现在学习的是第6页，共47页滤滤纸纸崩崩溃溃法法体会纤维素酶作用的实验：体会纤维素酶作用的实验：现在学习的是第7页，共47页取二支取二支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的醋的醋酸醋酸钠缓冲液酸醋酸钠缓冲液11ml11ml和和10ml10ml甲甲 乙乙在乙试管中加入在乙试管中加入1mL1mL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

5、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：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？么？现在学习的是第8页，共47页 纤维素酶是一种纤维素酶是一种 ，一般，一般认为它至少包括三种组分，即认为它至少包括三种组分，即 、 C CX X酶酶和和 ，前两种酶使，前两种酶使纤维素分解成纤维素分解成 ，第三种酶，第三种酶将纤维二糖分解成将纤维二糖分解成 。复合酶复合酶C1 1酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 是自然界中纤维素含量最高的天然是自然界中纤维素含量最高的天然产物，纤维素的分解需要在产物，纤维素的分解需要在 的催化作的催化作

6、用下完成。用下完成。棉花棉花纤维素酶纤维素酶基础知识填空：基础知识填空：纤维二糖纤维二糖葡萄糖葡萄糖现在学习的是第9页，共47页下列生物能分解纤维素的是（下列生物能分解纤维素的是（ ） 人人 兔兔 牛牛 蘑菇蘑菇 纤维杆菌纤维杆菌A.A. B. B.C.C. D. D.C C现在学习的是第10页，共47页（二）纤维素分解菌的筛选（二）纤维素分解菌的筛选1 1、筛选纤维素分解菌的方法是、筛选纤维素分解菌的方法是_。该方法可以通过。该方法可以通过_反应直接筛选。反应直接筛选。刚果红染色法刚果红染色法颜色颜色阅读课本课本阅读课本课本2828页相关部分，回答下列问题：页相关部分，回答下列问题：现在学习

7、的是第11页，共47页2 2、其原理是：刚果红可以与纤维素、其原理是：刚果红可以与纤维素形成形成_，当纤维素被，当纤维素被_分解后，红色复合物无法分解后，红色复合物无法形成，出现以形成，出现以_为中心为中心的的_，我们可以通过，我们可以通过_来筛选纤维素分解菌。来筛选纤维素分解菌。红色复合物红色复合物纤维素酶纤维素酶纤维素分解菌纤维素分解菌 透明圈透明圈是否产生透明圈是否产生透明圈刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选接对微生物进行筛选现在学习的是第12页，共47页练一练：练一练：1.1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是下列关于纤维素

8、酶的说法，错误的是A. A. 纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种B. B. 纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖C. C. 纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁D. D. 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖现在学习的是第13页，共47页2.利用刚果红染色法可以筛选出纤维素分利用刚果红染色法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是解菌，下列说法错误的是A. 刚果红能与纤维素形成红色复合物刚果红能与纤维素形成红色复合物 B. 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物刚果红能与纤维二糖形成红色复合

9、物 C. 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物D. 若培养基上产生了透明圈，则说明已筛若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出了纤维素分解菌选出了纤维素分解菌现在学习的是第14页，共47页现在学习的是第15页，共47页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到鉴别将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培纤维素分解菌的培养基上养基上挑选产生透挑选产生透明圈的菌落明圈的菌落（操作流程）（操作流程）（此步可省略）（此步可省略） 三、实验操作三、实验操作现在学习的是第16页，共47页 本实验流程与课题本实验流程与课题2 2中的中的实验流程有哪些异同？实验流程有哪些异

10、同？ 课题课题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源的选择培养基上，直接分离以尿素为唯一氮源的选择培养基上，直接分离得到菌落得到菌落 本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖以后，再将菌液涂布到选择培养基上。到增殖以后，再将菌液涂布到选择培养基上。旁栏思考题旁栏思考题现在学习的是第17页，共47页分布环境分布环境: :1 1、土壤取样：、土壤取样：富含纤维素的环境中富含纤维素的环境中操作步骤操作步骤 生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，因

11、此从这种的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。原因原因: :现在学习的是第18页，共47页实例：实例：树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。枯枝败叶等。讨论讨论: :如果找不到合适的环境，可以将滤纸埋在土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？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集将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中，实际上

12、是人工设置纤维素分解菌生存的适宜中，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将滤纸埋于深约环境。一般应将滤纸埋于深约10cm10cm左右的土壤中左右的土壤中。现在学习的是第19页，共47页旁栏思考题旁栏思考题为什么要在富含纤维素的为什么要在富含纤维素的环境中找纤维素分解菌？环境中找纤维素分解菌？在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高含量相对提高旁栏思考题旁栏思考题将滤纸埋在土壤中有什将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌

13、相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约适宜环境。一般应将纸埋于深约10cm10cm的腐殖的腐殖土壤中。土壤中。现在学习的是第20页，共47页1 1、纤维素分解菌选择培养基属于、纤维素分解菌选择培养基属于_（固体、液体）培养基，原（固体、液体）培养基，原因是因是_。【资料二资料二】选择培养选择培养液体液体没有添加琼脂成分没有添加琼脂成分现在学习的是第21页，共47页2 2、选择培养、选择培养 增加纤维素分解菌的浓度增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品，以确保能够从样品中分离所需要的微生物。中分离所需要的微生物。 目的：目

14、的：制备选择培养基：制备选择培养基：操作：操作： 将土样加入装有将土样加入装有30ml30ml选择培养基的锥形瓶中，选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养1 12 2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。现在学习的是第22页，共47页培养基成分分析培养基成分分析培养基组成培养基组成提供主要的营养物质提供主要的营养物质纤维素粉纤维素粉 5g5g碳源（能源）碳源（能源）NaNONaNO3 3 1g 1g氮源、无机盐氮源、无机盐KCl 0.5g NaKCl 0.5g Na2 2HPOHPO4

15、 47H7H2 2O O 1.2g1.2gKHKH2 2POPO4 4 0.9g MgSO0.9g MgSO4 4 7H7H2 2O O 0.5g0.5g无机盐无机盐酵母膏酵母膏 0.5g0.5g生长因子、碳源、氮源生长因子、碳源、氮源水解酵素水解酵素 0.5g0.5g氮素、生长因子氮素、生长因子溶解后，蒸馏水定容至溶解后，蒸馏水定容至1000mL1000mL水水现在学习的是第23页，共47页3 3、该培养基对微生物、该培养基对微生物_（具（具有，不具有）选择作用。如果具有，有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是其选择机制是_。以纤维素粉为唯一碳源，能分解纤维以纤维素粉为唯一碳源，能分解

16、纤维素的微生物可以大量繁殖素的微生物可以大量繁殖 具有具有 现在学习的是第24页，共47页按照课题按照课题1 1的稀释操作方法，将选择培养后的培的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释养基进行等比稀释10101 110107 7倍。倍。4 4、梯度稀释、梯度稀释10101 110102 210103 310104 410105 510106 6现在学习的是第25页，共47页5.5.将样品涂布到将样品涂布到鉴别纤维素分解菌鉴别纤维素分解菌的培养的培养基上基上（1 1）制备鉴别培养基）制备鉴别培养基: :（2 2）涂布平板：）涂布平板： 将稀释度为将稀释度为10104 410106 6的菌

17、悬液各取的菌悬液各取0.1ml0.1ml涂涂布到平板培养基上，布到平板培养基上，3030倒置培养。倒置培养。现在学习的是第26页，共47页若设置一个对照实验说明选择培养若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将的作用，应控制的变量是将_改为改为_。你能否设计一个对照实验，说明你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？选择培养基的作用？葡萄糖葡萄糖纤维素粉纤维素粉现在学习的是第27页，共47页思考思考2 2实验流程中实验流程中“选择培养选择培养” 的目的目的是什么？的是什么？其目的是增加纤维素分解菌的浓度，其目的是增加纤维素分解菌的浓度，以以确保能够从样品中分离到所需要的微生确保

18、能够从样品中分离到所需要的微生物。物。现在学习的是第28页，共47页参照课本参照课本2929页旁栏中的比例配置，回答下页旁栏中的比例配置，回答下列问题列问题a.a.旁栏中的配方是液体培养基还是固体培旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？养基？为什么？b.b.这个培养基对微生物是否具有选择作用？这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，是如何进行选择的？如果具有，是如何进行选择的？是液体培养基，原因是配方中无凝固剂是液体培养基，原因是配方中无凝固剂有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖能分解纤维素的微生物可以

19、大量繁殖现在学习的是第29页，共47页旁栏思考题旁栏思考题为什么选择培养能够为什么选择培养能够“浓缩浓缩”所需的微生物？所需的微生物？在选择培养的条件下，可以使那些能够在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到被抑制，因此可以起到“浓缩浓缩”的作用的作用现在学习的是第30页，共47页【资料三资料三】刚果红染色法刚果红染色法方法一：方法一：先培养微生物，再加入刚果红先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应进行颜色反应方法二：方法二：在倒

20、平板时就加入刚果红在倒平板时就加入刚果红现在学习的是第31页，共47页 方法一方法一缺点是缺点是操作繁琐，加入刚果红溶操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；液会使菌落之间发生混杂；优点是优点是这样显示出的这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。 方法二方法二 缺点一缺点一是由于培养基中还含有淀粉是由于培养基中还含有淀粉类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应；性反应；缺点二缺点二有些微生物具有降解色素的能有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红，力，它们在长时间培养过程

21、中会降解刚果红，形成明显的透明圈与，纤维素分解菌不易区分形成明显的透明圈与，纤维素分解菌不易区分。优点是优点是操作简便，不存在菌落混杂问题。操作简便，不存在菌落混杂问题。现在学习的是第32页，共47页比较项目比较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基基原理原理培养基培养基类型类型目的目的将细菌涂布在只有将细菌涂布在只有尿素做氮源的选择尿素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做碳源的纤维素粉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现在学习的是第33页，共47页选择培

22、养的操作方法选择培养的操作方法将土样加入装有将土样加入装有30ml30ml选择培养基的锥形选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在瓶中，将锥形瓶固定在摇床摇床上，在一定上，在一定温度下温度下震荡震荡培养培养1 12 2天，直至培养液变天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。浑浊。也可重复选择培养。思考：据思考：据“摇床摇床”、“震荡震荡”分析纤维素分分析纤维素分解菌的异化作用类型？解菌的异化作用类型？四、操作提示四、操作提示现在学习的是第34页，共47页 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

23、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维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。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。 五、结果分析与评价五、结果分析与评价现

24、在学习的是第35页，共47页 为了确定分离得到的是纤维素分为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行解菌，还需要进行_实验实验，纤维素酶的发酵方法有，纤维素酶的发酵方法有_ _ 发酵发酵和和_ _ 发酵。纤维素酶测定方法是发酵。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对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的_ _ 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 葡萄糖葡萄糖 六、课题延伸六、课题延伸现在学习的是第36页，共47页分解分解纤纤维素的维素的微生物微生物的分离的分离纤维素酶纤维素酶种类、作用、催化活力种类、作用、催化活力刚果红染色刚果红染

25、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涂布培养涂布培养梯度稀释梯度稀释前置染色法前置染色法后置染色法后置染色法课堂总结课堂总结挑选出产生透明圈的菌落挑选出产生透明圈的菌落现在学习的是第37页，共47页D D1 1、下列材料中纤维素含量最高的是、下列材料中纤维素含量最高的是 ( )( ) A A杨树杨树 B B小麦小麦 C C玉米玉米 D D棉花棉花现在学习的是第38页，共47页C C2 2、纤维素酶能够分解、纤维素酶能够分解 ( )( ) A A纤维素的微生物纤维素的微生物 B B淀粉的微生物淀粉的微生物 C C纤维素纤维素 D D淀粉淀粉现在学习的是第39页，共4

26、7页B B3 3、刚果红能与哪项物质形成红色复合物、刚果红能与哪项物质形成红色复合物 ( )( ) A A纤维二糖纤维二糖 B B纤维素纤维素 C C葡萄糖葡萄糖 D D麦芽糖麦芽糖现在学习的是第40页，共47页B B4 4、寻找纤维素分解菌应到、寻找纤维素分解菌应到( )( ) A A湿润的环境中湿润的环境中 B B富含纤维素的环境中富含纤维素的环境中 C C富含无机盐的环境中富含无机盐的环境中 D D池塘中池塘中现在学习的是第41页，共47页D D5 5、纤维素分解菌的选择培养基有选择作用、纤维素分解菌的选择培养基有选择作用，原因在于其含有，原因在于其含有 ( )( ) A ANaNO3

27、BNaNO3 BKCl KCl C C酵母膏酵母膏 D D纤维素粉纤维素粉现在学习的是第42页，共47页A A6 6、下列哪种生物能产生纤维素酶、下列哪种生物能产生纤维素酶 ( ( ) ) A A纤维素分解菌纤维素分解菌 B B牛牛 C C羊羊 D D兔兔现在学习的是第43页，共47页D D7 7、选择培养时应将锥形瓶固定在、选择培养时应将锥形瓶固定在 ( ( ) ) A A桌子上桌子上 B B温箱里温箱里 C C窗台上窗台上 D D摇床上摇床上现在学习的是第44页，共47页B B8 8、选择培养的结果：培养液变、选择培养的结果：培养液变 ( )( ) A A清澈清澈 B B浑浊浑浊 C C红

28、色红色 D D产生透明圈产生透明圈现在学习的是第45页，共47页C C9 9、刚果红染色时，加入刚果红可在、刚果红染色时，加入刚果红可在 ( )( ) 制备培养基时制备培养基时 梯度稀释时梯度稀释时 倒平板时倒平板时 涂布时涂布时 培养基上长出菌落时培养基上长出菌落时 A A B B C C D D现在学习的是第46页，共47页A A1010、两种刚果红染色法的结果是、两种刚果红染色法的结果是 ( )( ) A A均会出现透明圈均会出现透明圈 B B均不会出现透明圈均不会出现透明圈 C C方法一出现，方法二不出现方法一出现，方法二不出现 D D方法一不出现，方法二出现方法一不出现，方法二出现现在学习的是第47页，共47页