课题分解纤维素的微生物的分离.ppt

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1、关于课题分解纤维素的微生物的分离现在学习的是第1页，共39页 植物的根、茎、叶等植物的根、茎、叶等器官中都含有大量的纤维器官中都含有大量的纤维素，麻、棉花、麦秆、稻素，麻、棉花、麦秆、稻草、甘蔗渣等，都是纤维草、甘蔗渣等，都是纤维素的丰富来源。一般木材素的丰富来源。一般木材中，纤维素占中，纤维素占4050%。麻麻棉花棉花现在学习的是第2页，共39页植物纤维素植物纤维素现在学习的是第3页，共39页 纤维素是一种重要的碳水化合物，土壤中纤维素是一种重要的碳水化合物，土壤中的某些微生物能将其分解利用。的某些微生物能将其分解利用。纤维素分解细菌纤维素分解细菌纤维素分解细菌纤维素分解细菌现在学习的是第4

2、页，共39页 这些微生物之所以能够将纤维素分解利用，这些微生物之所以能够将纤维素分解利用，是因为他们能够产生是因为他们能够产生纤维素酶纤维素酶。为了能更好的应用这些微生物造福人类，我们首为了能更好的应用这些微生物造福人类，我们首先要将他们从土壤环境中种类众多的微生物中分离出先要将他们从土壤环境中种类众多的微生物中分离出来。来。现在学习的是第5页，共39页 我们已经学习了怎样从土壤中分我们已经学习了怎样从土壤中分离分解尿素的细菌，你能自己动手设离分解尿素的细菌，你能自己动手设计从土壤中分离分解纤维素微生物的计从土壤中分离分解纤维素微生物的方法吗？方法吗？想一想想一想现在学习的是第6页，共39页课

3、题课题3分解纤维素的微生物分解纤维素的微生物的分离的分离专题专题2 微生物的培养与应用微生物的培养与应用现在学习的是第7页，共39页从土壤中分离分解维生素的微生物。从土壤中分离分解维生素的微生物。重点与难点重点与难点现在学习的是第8页，共39页一、基础知识一、基础知识（一）（一）纤维素与纤维素酶纤维素与纤维素酶1、纤维素（、纤维素（cellulose）组成：组成：纤维素是由葡萄糖组成纤维素是由葡萄糖组成的大分子多糖。的大分子多糖。现在学习的是第9页，共39页纤维素结构式纤维素结构式淀粉结构式淀粉结构式现在学习的是第10页，共39页分布：分布：纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一类多糖，纤维素

4、是自然界中分布最广、含量最多的一类多糖，占植物界碳含量的占植物界碳含量的50%以上。棉花中纤维素的含量接近以上。棉花中纤维素的含量接近100%，是最纯的天然纤维素来源。，是最纯的天然纤维素来源。现在学习的是第11页，共39页作用：作用：纤维素在造纸业中大量使用，是重要的造纸原料。纤维素在造纸业中大量使用，是重要的造纸原料。纤维素可以制成甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、纤维素可以制成甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、微晶纤维素等衍生物。微晶纤维素等衍生物。食物中的纤维素（即膳食纤维）对人体的健康也有着重要食物中的纤维素（即膳食纤维）对人体的健康也有着重要的作用。的作用。现在学习的是第1

5、2页，共39页纤维素纤维素纤维二糖纤维二糖C1酶、酶、Cx酶酶2、纤维素酶、纤维素酶纤维素酶是一种复合酶纤维素酶是一种复合酶组成组成 纤维素酶包括三种组成：纤维素酶包括三种组成：外切酶（外切酶（C1酶）、内切酶（酶）、内切酶（Cx酶酶)葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶纤维二糖纤维二糖葡萄糖葡萄糖葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶现在学习的是第13页，共39页作用：作用：内切酶作用于无定形的纤维素区域，使纤维素内切酶作用于无定形的纤维素区域，使纤维素断裂成片段；断裂成片段；外切酶作用于纤维素的结晶区域或小片段纤维素，外切酶作用于纤维素的结晶区域或小片段纤维素，产生纤维二糖；产生纤维二糖；纤维二糖再由葡萄糖苷酶分解成葡萄糖

6、。纤维二糖再由葡萄糖苷酶分解成葡萄糖。葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶内切酶内切酶外切酶外切酶内切酶内切酶葡萄糖葡萄糖现在学习的是第14页，共39页（二）（二）纤维素分解菌的筛选纤维素分解菌的筛选1、刚果红染色法、刚果红染色法 在含有纤维素的培养基中加入在含有纤维素的培养基中加入刚果红刚果红，在培养基表面生长的纤维素分解菌周围会产在培养基表面生长的纤维素分解菌周围会产生以菌落为中心透明圈。生以菌落为中心透明圈。纤维素分解细纤维素分解细菌在刚果红板菌在刚果红板上形成透明圈上形成透明圈现在学习的是第15页，共39页方法一：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。

7、优点：这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。缺点：操作繁琐，加入刚果红溶液会缺点：操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂。使菌落之间发生混杂。现在学习的是第16页，共39页方法二：方法二：在倒平板时加入刚果红。在倒平板时加入刚果红。优点：操作简便，不存在菌落混杂问题。缺点缺点1：由于在纤维素粉和琼脂、土豆汁中都含：由于在纤维素粉和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物有淀粉类物质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。出现假阳性反应。缺点缺点2：有些微生物具有降解色素的能力，：有些微生物具有降解色素的能力，他们在长时间培养过程中会降解刚果红而形他们在

8、长时间培养过程中会降解刚果红而形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。现在学习的是第17页，共39页2、刚果红染色法的原理、刚果红染色法的原理 刚果红能与纤维素形成刚果红能与纤维素形成红色红色复合物，而不与水解后复合物，而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生此反应。的纤维二糖和葡萄糖发生此反应。当在含有纤维素的培养集中加入刚果红时，刚果当在含有纤维素的培养集中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，被纤维素酶分解后，刚果红刚果红纤维素的复合物纤维素的复合物就无法就无法形

9、成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。现在学习的是第18页，共39页二、实验设计二、实验设计将样品涂布到鉴别纤维素分解将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上菌的培养基上土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释分离分解纤维素微生物实验流程示意图分离分解纤维素微生物实验流程示意图挑选产生透明挑选产生透明圈的菌落圈的菌落现在学习的是第19页，共39页讨论讨论 本实验的流程与课题本实验的流程与课题2中的实验流程有中的实验流程有哪些异同？哪些异同？答：课题答：课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为

10、唯一氮源的选择性培养基上，直接分离得到菌落。素为唯一氮源的选择性培养基上，直接分离得到菌落。本实验通过选择培养，使纤维素分解菌得到繁殖后，本实验通过选择培养，使纤维素分解菌得到繁殖后，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。现在学习的是第20页，共39页具体操作步骤：具体操作步骤：1、土样采集、土样采集 方法与课题方法与课题2类似。土样采集要在富含纤类似。土样采集要在富含纤维素的环境中进行，如果找不到适合的环境，维素的环境中进行，如果找不到适合的环境，可以将滤纸埋在土壤中，过一个月左右也会可以将滤纸埋在土壤中，过一个月左右也会有能分解纤维素的

11、微生物生长。有能分解纤维素的微生物生长。现在学习的是第21页，共39页思考思考 为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？解菌？答：由于生物与环境的相互依存关系，在富含答：由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。通环境。现在学习的是第22页，共39页思考思考 将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸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？应该埋进土壤多深？答：

12、将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，答：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境。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一般应将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。的腐殖土壤中。现在学习的是第23页，共39页2、选择培养、选择培养 称取土样称取土样20g，在无菌条件下加入装有，在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中。培养基的摇瓶中。30震荡培养震荡培养1-2天，至培养天，至培养基变浑浊。进行梯度稀释和涂布平板。基变浑浊。进行梯度稀释和涂布平板。现在学习的是第24页，共39页纤维素粉5.0gNaNO31.0gKH2PO40

13、.9gNa2HPO47H2O1.2gMgSO47H200.5gKCl0.5g水解酪素0.5g酵母膏0.5g蒸馏水1000mL纤维素分解菌的选择培养基配方纤维素分解菌的选择培养基配方现在学习的是第25页，共39页鉴别纤维素分解菌的培养基配方鉴别纤维素分解菌的培养基配方CMC-Na5-10gKH2PO40.25g琼脂15g土豆汁100mL酵母膏0.5g蒸馏水1000mL现在学习的是第26页，共39页3、刚果红染色法分离纤维素分解菌刚果红染色法分离纤维素分解菌 将灭菌后的固体培养基熔化，按无菌操作要求，将灭菌后的固体培养基熔化，按无菌操作要求，在无菌培养皿中倒入在无菌培养皿中倒入15-20mL培养基

14、，凝固后待用。培养基，凝固后待用。将选择培养后的培养基进行梯度稀释至将选择培养后的培养基进行梯度稀释至106。将稀释好的菌悬液涂布在培养基上，进行培养将稀释好的菌悬液涂布在培养基上，进行培养至有菌落长出。同时设置对照。至有菌落长出。同时设置对照。现在学习的是第27页，共39页三、操作提示三、操作提示1、复习微生物技术、复习微生物技术a培养基的配制培养基的配制b无菌操作技术无菌操作技术c稀释涂布平板法稀释涂布平板法d选择培养基的作用选择培养基的作用e土壤取样土壤取样现在学习的是第28页，共39页2、选择培养的操作方法、选择培养的操作方法土样土样选择培养基选择培养基培养培养吸取部分吸取部分培养液培

15、养液新鲜的选新鲜的选择培养基择培养基培养培养稀释涂布稀释涂布现在学习的是第29页，共39页想想一一想想 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？答：在选择培养条件下，答：在选择培养条件下，可以使那些能够适应这种营养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，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，因此可微生物的繁殖被抑制，因此可以起到以起到“浓缩浓缩”的作用。的作用。现在学习的是第30页，共39页视频一：视频一：分解纤维素的微生物的分离分解纤维素的微生物的分离1现在学习的是第31页，共39页视

16、频二：视频二：分解纤维素的微生物的分离分解纤维素的微生物的分离2现在学习的是第32页，共39页视频三：视频三：分解纤维素的微生物的分离分解纤维素的微生物的分离3现在学习的是第33页，共39页四、结果分析与评价四、结果分析与评价1、培养基的制作是否合格以及选、培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落？择培养基是否筛选出菌落？u 对照的培养基在培养过程中没有菌落长出说对照的培养基在培养过程中没有菌落长出说明培养基制作合格。明培养基制作合格。u 如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可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。能获得了分解纤维素的微生物。现在学习的是第34页

17、，共39页2、分离的结果是否一致？、分离的结果是否一致？u 由于在土壤中细菌的数量远高于真菌和放线菌由于在土壤中细菌的数量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。的数量，因此最容易分离得到的是细菌。u 由于所取土样的环境不同，可能得到真菌和由于所取土样的环境不同，可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。放线菌等不同的分离结果。现在学习的是第35页，共39页五、课题延伸五、课题延伸纤维素酶发酵方法纤维素酶发酵方法:液体发酵液体发酵固体发酵固体发酵纤维素酶测定方法纤维素酶测定方法:对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定萄糖进行定量测

18、定现在学习的是第36页，共39页基础基础知识知识实验设计实验设计纤维素纤维素组成组成纤维素酶纤维素酶操作提示操作提示复习微生物技术复习微生物技术分布分布组成组成作用作用刚果红法刚果红法作用作用实验流程图实验流程图纤维素酶测定方法纤维素酶测定方法选择培养的操作方法选择培养的操作方法分解分解纤维纤维素的素的微生微生物的物的分离分离 纤维素分解菌纤维素分解菌的筛选的筛选纤维素酶发酵方法纤维素酶发酵方法具体操作步骤具体操作步骤原理原理结果分析与评价结果分析与评价课题延伸课题延伸课堂小结课堂小结现在学习的是第37页，共39页2 答：流程图如下。答：流程图如下。土壤取样土壤取样选择培养（此步是否需要，应根据样品选择培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量得多少来确定）中目的菌株数量得多少来确定）梯度稀释梯度稀释将菌将菌悬液涂布到有特定选择作用的培养基上悬液涂布到有特定选择作用的培养基上挑选单菌挑选单菌落落发酵培养发酵培养习题答案习题答案现在学习的是第38页，共39页感谢大家观看现在学习的是第39页，共39页