2.3分解纤维素的微生物的分离课件--高二下学期生物人教版选修1.ppt

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1、 专题专题2 微生物的培养与应用微生物的培养与应用基础知识基础知识（一）纤维素与纤维素酶（一）纤维素与纤维素酶 纤维素是一种由纤维素是一种由纤维素是一种由纤维素是一种由 首尾相连而成的首尾相连而成的首尾相连而成的首尾相连而成的高分子高分子高分子高分子化合物，是化合物，是化合物，是化合物，是地球上含量最丰富的地球上含量最丰富的地球上含量最丰富的地球上含量最丰富的 类物质。类物质。类物质。类物质。葡萄糖葡萄糖多糖多糖阅读课本阅读课本27页基础知识部分第一、二段，回答下列问题：页基础知识部分第一、二段，回答下列问题：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

2、糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。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70亿吨，但却不会在地亿吨，但却不会在地球上大量的积累，为什么？球上大量的积累，为什么？纤维素能被土壤中某些微生物分解利纤维素能被土壤中某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生用，这是因为它们能够产生纤维素酶纤维素酶。纤维素酶是一种 ，一般认为它至少包括三种组分，即 、。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葡萄糖。纤维二糖纤维二糖纤维二糖纤维二糖C1酶、酶、

3、Cx酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶葡萄糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖纤维素纤维素纤维素纤维素2、纤维素酶的组成及作用？、纤维素酶的组成及作用？复合酶复合酶C C1 1酶酶(外切酶外切酶)C CX X酶酶(内切酶内切酶)葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶3、纤维素的分解、纤维素的分解 能分解能分解纤维素纤维素的微生物有各种细菌、真菌的微生物有各种细菌、真菌和少数放线菌。和少数放线菌。方法：滤纸崩溃法方法：滤纸崩溃法4、纤维素酶活性的测定实验：、纤维素酶活性的测定实验：取二支20mL的试管纤维素酶分解纤维素的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pH4.8，物质量为0.1mol/L的醋酸醋酸钠缓冲液10ml甲甲 乙

4、乙在甲、乙两支试管中分别加入1mL醋酸醋酸醋酸醋酸醋酸钠缓冲液醋酸钠缓冲液醋酸钠缓冲液醋酸钠缓冲液和1mL纤维素酶纤维素酶纤维素酶纤维素酶。两支试管固定在锥形瓶中，放在140r/min的摇床上振荡1h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？甲试管的作讨论：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲试管的作用是什么？用是什么？9在一支试管中添加纤维素酶，在一支试管中添加纤维素酶，另一支试管不添加纤维素酶；另一支试管不添加纤维素酶；思考思考1实验分析：实验分析：P27的小实验是如何构成的小实验是如何构成对照的？对照的？滤滤纸纸崩崩溃溃法法（二）纤维素分解菌的筛选（二）纤维素分解菌的筛选1、

5、纤维素分解菌的纤维素分解菌的筛选方法筛选方法2、纤维素分解菌的筛选方法的纤维素分解菌的筛选方法的原理原理阅读课本课本阅读课本课本28页相关部分，回答下列问题：页相关部分，回答下列问题：111、筛选纤维素分解菌的方法、筛选纤维素分解菌的方法 。该方法。该方法可以通过可以通过_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2、原理：刚果红可以与纤维素形成、原理：刚果红可以与纤维素形成_，当，当纤维素被纤维素被 分解后，红色复合物无法形分解后，红色复合物无法形成，出现以成，出现以 为中心的为中心的_，可以，可以通过通过 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红色复

6、合物红色复合物纤维素酶纤维素酶纤维素酶纤维素酶纤维素分解菌纤维素分解菌纤维素分解菌纤维素分解菌 透明圈透明圈透明圈透明圈是否产生透明圈是否产生透明圈是否产生透明圈是否产生透明圈（二）纤维素分解菌的筛选（二）纤维素分解菌的筛选练一练：练一练：1、下列关于纤维素酶的说法，错误的是下列关于纤维素酶的说法，错误的是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.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.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.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132、利用刚果红法可以

7、筛选出纤维素分解菌，、利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是下列说法错误的是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14（三）实验设计（三）实验设计土壤土壤土壤土壤取样取样取样取样选择选择选择选择培养培养培养培养梯度梯度梯度梯度稀释稀释稀释稀释将样品涂将样品涂将样品涂将样品涂布到布到布到布到鉴别鉴别鉴别鉴别培养基

8、培养基培养基培养基挑选挑选挑选挑选菌落菌落菌落菌落什么样什么样的环境的环境取样取样?培养的目的培养的目的?选择培养基的选择培养基的特点特点?挑选什挑选什么样的么样的菌落菌落?鉴别培养基鉴别培养基的特点的特点?如何鉴别如何鉴别?根据根据微生物微生物对生存环境对生存环境的要求，到的要求，到相应环境中相应环境中去找去找 目的：目的：增加纤维素增加纤维素分解菌的浓度，分解菌的浓度，以以确保能够从样品中确保能够从样品中分离到所需要的微分离到所需要的微生物。生物。刚果红染色法刚果红染色法 寻找纤维素分解菌的方法寻找纤维素分解菌的方法1、在富含纤维素的环境富含纤维素的环境中如腐殖质中寻找。2、人工设置富含纤

9、维素的环境。将富含纤维素的物质，如滤纸等埋在土壤中。滤纸等埋在土壤中。经过30d左右，再从已腐烂的滤纸上筛选纤维素分解酶。土壤取样土壤取样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_阅读资料二阅读资料二“选择培养基选择培养基”，回答以下几问题：，回答以下几问题：液体液体没有添加琼脂没有添加琼脂2、该培养基对微生物、该培养基对微生物_（具有，不具有）选择（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机作用。如果具有，其选择机制是制是_ _ 具有具有 以纤维素粉为唯一以纤维素粉为唯一碳源，能分解碳源，能分解纤维素的微生物可以大量

10、繁殖；纤维素的微生物可以大量繁殖；选择培养选择培养17 若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制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变量是将_ _改为改为_。3、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？的作用？葡萄糖葡萄糖纤维素粉纤维素粉提示：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，或者将纤维素改为葡萄糖。4、操作方法：、操作方法：将土样加入装有将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥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形瓶固定在摇床上，在一定温度下

11、震荡培养12天天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。19 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适应适应适应这种营养这种营养这种营养这种营养条件的微生物得到条件的微生物得到条件的微生物得到条件的微生物得到迅速繁殖迅速繁殖迅速繁殖迅速繁殖，而那些，而那些，而那些，而那些不适应不适应不适应不适应这种营养这种营养这种营养这种营养条件的微生物的繁殖被条件的微生物的繁殖被条件的微生物的繁殖被条件的微生物的繁殖被抑制抑制抑制抑制，因此可以起到，因此可以起到，因此可以起

12、到，因此可以起到“浓缩浓缩浓缩浓缩”的作用。的作用。的作用。的作用。5、为什么选择培养能够为什么选择培养能够“浓缩浓缩”所需的所需的微生物？微生物？按照课题按照课题1的稀释操作方法，将选的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释，稀择培养后的培养基进行等比稀释，稀释最大倍数到释最大倍数到106梯度稀释梯度稀释1.制备培养基制备培养基:参照旁栏中的比例参照旁栏中的比例2.涂布平板：涂布平板：将稀释度为将稀释度为104106的菌悬液各取的菌悬液各取0.1ml涂布涂布在培养基上，在培养基上，30倒置培养倒置培养将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑取产

13、生明显的透明圈的菌落，一般即为分挑取产生明显的透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。解纤维素的菌落。接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在300C 370C培养，可获得纯培养。培养，可获得纯培养。挑选产生透明圈的菌落挑选产生透明圈的菌落刚果红染色法刚果红染色法方法一：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。时就加入刚果红。培养微生物培养微生物倒平板倒平板思考：这两种方法各有哪些优点与不足思考：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？这两种方法各有哪些优点与不足？染色法

14、染色法染色法染色法优点优点优点优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基本颜色反应基本颜色反应基本颜色反应基本上是纤维素分上是纤维素分上是纤维素分上是纤维素分解菌的作用解菌的作用解菌的作用解菌的作用操作繁琐操作繁琐操作繁琐操作繁琐刚果红会使菌落之间发生刚果红会使菌落之间发生刚果红会使菌落之间发生刚果红会使菌落之间发生混杂混杂混杂混杂操作简便操作简便操作简便操作简便,不不不不存在菌落混存在菌落混存在菌落混存在菌落混杂问题杂问题杂问题杂问题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产生模糊

15、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，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。形成明显的透明圈。形成明显的透明圈。P29旁栏思考题旁栏思考题方法一中方法一中NaCl溶液的作用？溶液的作用？思考：思考：漂洗作用，洗去与纤维素结合不牢的刚果红，以漂洗作用，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免出现的透明圈不够清晰。本实验的流程与课题本实验的流程与课题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。

16、课题的流程的区别如下。课题的流程的区别如下。课题2 2是将土样制成是将土样制成是将土样制成是将土样制成的菌悬液直接涂布在的菌悬液直接涂布在的菌悬液直接涂布在的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择性培养基上，直以尿素为唯一氮源的选择性培养基上，直接分离接分离得到菌落。本课题通过得到菌落。本课题通过得到菌落。本课题通过得到菌落。本课题通过选择培养，使纤维素分解菌得到选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，增殖后，再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。1.培

17、养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落（四四）结果分析与评价）结果分析与评价对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说明培养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。基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了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。分解纤维素的微生物。为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行进行_ _实验，纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有发酵方法有_ _ 发酵和发酵和_ _ 发酵。纤发酵。纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸

18、等纤维素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（五五）课题延伸）课题延伸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涂布培养涂布培养纯化培养纯化培养前置染色法前置染色法后置染色法后置染色法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1.在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，

19、在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点符合下列哪一生物学观点()A.生物结构与功能相适应的观点生物结构与功能相适应的观点B.生物结构与功能整体性观点生物结构与功能整体性观点C.生物与环境相适应的观点生物与环境相适应的观点D.生物发展进化的观点生物发展进化的观点练一练：练一练：C2.从土壤中分离获得某种微生物的步骤是从土壤中分离获得某种微生物的步骤是()土壤取样土壤取样梯度稀释梯度稀释选择培养选择培养 菌悬液涂布平板菌悬液涂布平板挑选出单个菌落挑选出单个菌落A.B.C.D.B3.有关选择培养正确的叙述是有关选择培养正确的叙述是()A.可以增加纤维素分解菌的浓度可以增加纤维素分解菌的浓度B.可以减少纤维素分解菌的浓度可以减少纤维素分解菌的浓度C.所用培养基是固体培养基所用培养基是固体培养基D.所用培养基是平板培养基所用培养基是平板培养基A 4.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 B C DC CD 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()ANaNO3 BKCl C酵母膏酵母膏 D纤维素粉纤维素粉谢谢！