課題3　分解纖維素的微生物的分離

1、課題三 分解纖維素的微生物的分離專題二 微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用纖維素：棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物纖維素能被土壤中微生物分解利用，這是因?yàn)樗麄兡軌虍a(chǎn)生纖維素酶。1.簡(jiǎn)述纖維素酶的種類及作用2.從土壤中分離分解纖維素的微生物課題目標(biāo)討論：食草動(dòng)物是怎樣消化食物中纖維素的？在草食性動(dòng)物等的消化道內(nèi)，也共生有分解纖維素的微生物，其原理也是產(chǎn)生纖維素酶而分解纖維素。纖維素生物燃料：最有希望替代石油的能源科學(xué)家正致力于研究，怎樣將農(nóng)業(yè)廢棄物，木材及生長(zhǎng)更為迅速的草本植物，轉(zhuǎn)化為種類繁多的生物燃料（甚至是航空燃料）基礎(chǔ)知識(shí)1.纖維素纖維素是以一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是地球上含量最豐富

2、的多糖類物質(zhì)。2.纖維素酶纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為至少包括三組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶（一）纖維素和纖維素酶纖維二糖C1酶、Cx酶葡萄糖苷酶葡萄糖纖維素【思考】實(shí)驗(yàn)分析：對(duì)照組實(shí)驗(yàn)組實(shí)驗(yàn)說(shuō)明：纖維素酶可以分解纖維素（二）纖維素分解菌的篩選1.方法：剛果紅染色法該方法通過(guò)顏色反應(yīng)直接篩選2.原理：剛果紅可以與纖維素形成_,當(dāng)纖維素被_分解后，紅色復(fù)合物無(wú)法形成，出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的_,可以通過(guò)_來(lái)篩選纖維素分解菌。紅色復(fù)合物纖維素酶透明圈是否產(chǎn)生透明圈空白的剛果紅培養(yǎng)基纖維素分解菌在剛果紅培養(yǎng)基上形成的透明帶從功能上看，這是一種什么培養(yǎng)基？鑒別培養(yǎng)基實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（一）實(shí)驗(yàn)流程土壤

3、取樣選擇培養(yǎng)（可省略）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111、纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基屬于_（固體、液體）培養(yǎng)基，原因是_【選擇培養(yǎng)】液體沒(méi)有添加瓊脂2、該培養(yǎng)基對(duì)微生物_（具有，不具有）選擇作用。如果具有，其選擇機(jī)制是_ 具有 以纖維素粉為唯一碳源，能分解纖維素的微生物可以大量繁殖；若設(shè)置一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)說(shuō)明選擇培養(yǎng)的作用，應(yīng)控制的變量是將_改為_(kāi)。3、你能否設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明選擇培養(yǎng)基的作用？葡萄糖纖維素粉提示：自變量為培養(yǎng)基的種類，即普通培養(yǎng)基和選擇培養(yǎng)基?？捎门Ｈ飧嗟鞍纂伺囵B(yǎng)基與之對(duì)照,或者將纖維素改為葡萄糖。1、土壤取樣地點(diǎn)：富含纖維素的環(huán)境中2、選擇

4、培養(yǎng)目的：增加纖維素分解菌的濃度選用的培養(yǎng)基：液體選擇培養(yǎng)基可以設(shè)計(jì)一個(gè)牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基做對(duì)照試驗(yàn)【操作步驟】1、為什么要在富含纖維素的環(huán)境中找纖維素分解菌？2、將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深？人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境，使纖維素分解菌相對(duì)聚集。將紙埋于深約10cm的腐殖土壤中。在富含纖維素的環(huán)境中纖維素分解菌的含量相對(duì)提高。【思考】3、鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基剛果紅培養(yǎng)基染色法優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅倒平板時(shí)就加入剛果紅顏色反應(yīng)基本是纖維素分解菌的作用操作繁瑣，剛果紅可能會(huì)使菌落之間發(fā)生混亂操作簡(jiǎn)便，不存在菌落混雜問(wèn)題產(chǎn)生淀粉酶的微生物也產(chǎn)生模糊透

5、明圈，有些微生物能降解色素，形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分兩種方法的比較：有可能剛果紅染液把一個(gè)菌落的菌沖到另一個(gè)菌落里,這樣的話菌落就可能不是單菌種了,挑菌搖菌的時(shí)候有可能得到混合菌16在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用?！舅伎肌繛槭裁催x擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？選擇纖維素豐富的環(huán)境，如樹(shù)林中多年落葉形成的腐殖土，多年積累的枯枝敗葉等等。 生物與環(huán)境的互相依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中纖維素分解菌的含量相對(duì)提高，因此從這種土壤中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境1、

6、取樣的環(huán)境是怎樣的，作出這種選擇的理由是什么？結(jié)果分析與評(píng)價(jià) 2.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？對(duì)照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過(guò)程中沒(méi)有菌落生長(zhǎng)則說(shuō)明培養(yǎng)基制作合格。如果觀察到產(chǎn)生透明圈的菌落，則說(shuō)明可能獲得了分解纖維素的微生物。3.分離的結(jié)果是否一致？由于在土壤中細(xì)菌的數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于真菌和放線菌的數(shù)量，因此最容易分離得到的是細(xì)菌。但由于所取土樣的環(huán)境不同，不同同學(xué)也可能得到真菌和放線菌等不同的分離結(jié)果。20為了確定分離得到的是纖維素分解菌，還需要進(jìn)行_實(shí)驗(yàn)，纖維素酶的發(fā)酵方法有_ 發(fā)酵和_ 發(fā)酵。纖維素酶測(cè)定方法是對(duì)纖維素酶分解濾紙等纖維素所產(chǎn)生的_ 含量進(jìn)行定量測(cè)定。發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶

7、液體 固體 葡萄糖 課題延伸分解纖維素的微生物的分離纖維素酶種類、作用剛果紅染色篩選原理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)土壤取樣選擇培養(yǎng)涂布培養(yǎng)純化培養(yǎng)前置染色法后置染色法富含纖維素土壤增大分解菌含量染色鑒別分離出分解菌課堂總結(jié)操作提示課題延伸結(jié)果分析與評(píng)價(jià)復(fù)習(xí)微生物技術(shù)選擇培養(yǎng)的操作方法環(huán)境特點(diǎn)，取樣理由培養(yǎng)基是否合格，是否篩選出菌落分離結(jié)果是否一致發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶實(shí)驗(yàn)鑒定隨堂練習(xí)1.下列關(guān)于纖維素酶的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是（ ）A. 纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種B. 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(xì)胞壁D. 葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖D2.利用剛果紅染色法可以篩選出纖維素分解菌，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ）A. 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 C. 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(shuō)明已篩選出了纖維素分解菌B3.在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌，符合下列哪一生物學(xué)觀點(diǎn)？（ ）A.生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn) B.生物結(jié)構(gòu)與功能整體性觀點(diǎn)C.生物與環(huán)境相適應(yīng)的觀點(diǎn) D.生物發(fā)展進(jìn)化的觀點(diǎn)C4.從土壤中分離獲得某種微生物的步驟是（