课题3 分解纤维素的微生物的分离.pptx

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1、 植物果实在收获以后，大量的秸秆、叶子剩余植物果实在收获以后，大量的秸秆、叶子剩余下来下来，焚烧不，焚烧不仅污染环境，而且造成了大量的浪费。仅污染环境，而且造成了大量的浪费。焚烧秸秆焚烧秸秆秸秆秸秆导入新课导入新课地球上的植物地球上的植物地球上的植物地球上的植物每年产生的纤每年产生的纤每年产生的纤每年产生的纤维素超过维素超过维素超过维素超过70707070亿亿亿亿吨；吨；吨；吨；农作物秸秆、农作物秸秆、农作物秸秆、农作物秸秆、废弃的木料、废弃的木料、废弃的木料、废弃的木料、服装面料服装面料服装面料服装面料等富等富等富等富含大量的纤维含大量的纤维含大量的纤维含大量的纤维素，但被利用素，但被利用素

2、，但被利用素，但被利用的机会很少、的机会很少、的机会很少、的机会很少、效率低；效率低；效率低；效率低；纤维素生物燃料纤维素生物燃料：有有希望替代石油能源希望替代石油能源转转 化化燃燃料料首先要解决的是首先要解决的是如何将纤维素分解？如何将纤维素分解？纤维素是一种重要的碳水化合物，纤维素是一种重要的碳水化合物，土壤土壤中的某些微生物中的某些微生物能将其分解利用。能将其分解利用。纤维素分纤维素分解菌解菌课题3分解纤维素的微生物的分离专题2 微生物的培养与应用预习反馈预习反馈基本组成单位：基本组成单位：_葡萄糖葡萄糖分布：分布：植物的植物的根、茎、叶根、茎、叶等器官。等器官。（棉花）（棉花）1.1.

3、纤维素纤维素商品纤维素商品纤维素:羧甲基纤维素钠（羧甲基纤维素钠（CMCNa）微晶纤维素等微晶纤维素等2.2.2.2.纤维素纤维素纤维素纤维素酶酶酶酶组成组成组成组成作用作用作用作用取二支取二支取二支取二支20mL20mL20mL20mL的试管的试管的试管的试管小实验：纤维素酶分解纤维素的实验小实验：纤维素酶分解纤维素的实验各加入一各加入一各加入一各加入一张张张张1cm6cm1cm6cm1cm6cm1cm6cm滤滤滤滤纸条纸条纸条纸条各加入各加入各加入各加入pH4.8pH4.8pH4.8pH4.8，物质量为，物质量为，物质量为，物质量为0.1mol/L0.1mol/L0.1mol/L0.1mo

4、l/L的的的的醋酸醋酸钠缓冲液醋酸醋酸钠缓冲液醋酸醋酸钠缓冲液醋酸醋酸钠缓冲液 11ml11ml11ml11ml和和和和10ml10ml10ml10ml甲甲甲甲 乙乙乙乙在乙试管中加入在乙试管中加入在乙试管中加入在乙试管中加入1mL1mL1mL1mL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，放在两支试管固定在锥形瓶中，放在140r/min140r/min140r/min140r/min的摇床上振荡的摇床上振荡的摇床上振荡的摇床上振荡1h1h1h1h结果：乙试管的滤纸条消失结果：乙试管的滤纸条消失结果：乙试管的滤纸条消失结果：

5、乙试管的滤纸条消失讨讨讨讨论论论论：乙试管的滤纸条为什么会消失：乙试管的滤纸条为什么会消失：乙试管的滤纸条为什么会消失：乙试管的滤纸条为什么会消失？甲甲甲甲试管的作用是什么试管的作用是什么试管的作用是什么试管的作用是什么？酶酶酶酶3.3.纤纤维素分解菌的筛选维素分解菌的筛选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探究一：探究一：阅读阅读P28P28页实验流程图和资料一页实验流程图和资料一“土壤取样土壤取样”思考问题：思考问题：1.1.本实验流程与课题本实验流程与课题2 2中的实验流程有哪些异同？中的实验流程有哪些异同？2.2.取样的环境是怎样的，作出这种选择

6、的理由是什么取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？3.3.将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进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？土壤多深？自主学习自主学习实验设计实验设计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将样品涂布到鉴别培养基鉴别培养基挑选菌落挑选菌落土壤取样制备培养基样品稀释取样涂布培养观察1.1.本实验流程与课题本实验流程与课题2 2中的实验流程有哪些异同？中的实验流程有哪些异同？课题课题2是将土样制成的是将土样制成的菌悬液直接涂布菌悬液直接涂布在选择性在选择性培养基上，分离得到菌落。培养基上，分离得到菌落。本课题是本课题是

7、通过选择培养，再将菌悬液涂布通过选择培养，再将菌悬液涂布在鉴在鉴别培养基上。其他步骤基本一致。别培养基上。其他步骤基本一致。2.2.取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？选择纤维素丰富的环境（如树林中多年落叶形选择纤维素丰富的环境（如树林中多年落叶形成的腐殖土。）成的腐殖土。）生物与环境的互相依存关系生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的，在富含纤维素的环境中环境中纤维素分解菌的含量相对高纤维素分解菌的含量相对高，从这种土壤，从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。中获得目的微生物的几率要高于普通环境。能能使纤维素分解菌相对集中，实

8、际上是使纤维素分解菌相对集中，实际上是人工设人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境置纤维素分解菌生存的适宜环境。一一般应将滤纸埋于深约般应将滤纸埋于深约10cm10cm左右左右的的腐殖土腐殖土中中。3.3.将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进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？土壤多深？探究二：探究二：阅读阅读P29P29页资料二页资料二“选择培养选择培养”思考问题：思考问题：1.1.旁栏中的培养基配方是液体培养基还是固体培养基旁栏中的培养基配方是液体培养基还是固体培养基？怎么判断？怎么判断？2.2.该培养基对微生物是否具有选择作用？如果有，是如该培养基对微生物是否具

9、有选择作用？如果有，是如何进行选择的？何进行选择的？3.3.你能否设计一个对照试验，说明选择培养基的作用你能否设计一个对照试验，说明选择培养基的作用？4.4.选择培养的目的是什么？选择培养的目的是什么？5.5.选择培养为什么能选择培养为什么能“浓缩浓缩”所需微生物？为什么选择所需微生物？为什么选择液体培养基？液体培养基？合作探究合作探究选择培养基分析选择培养基分析 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 5g 碳源（能源）碳源（能源）NaNO3 1g 氮源、无机盐氮源、无机盐KCl 0.5g Na2HPO47H2O 1.2gKH2PO4 0.9g MgSO4

10、 7H2O 0.5g 无机盐无机盐酵母膏酵母膏 0.5g碳源、氮源、碳源、氮源、生长因子生长因子水解水解酪酪素素 0.5g碳源、氮源、碳源、氮源、生长因子生长因子溶解后，蒸馏水定容至溶解后，蒸馏水定容至1000mL水水1.1.纤纤纤纤维素分解菌选择培养基属于维素分解菌选择培养基属于维素分解菌选择培养基属于维素分解菌选择培养基属于_（固体、液体）培养基，（固体、液体）培养基，（固体、液体）培养基，（固体、液体）培养基，原因是原因是原因是原因是_选选择培养择培养液体液体液体液体没有添加没有添加没有添加没有添加琼琼脂脂脂脂2.2.该该该该培养基对微生物培养基对微生物培养基对微生物培养基对微生物_选选

11、选选择作用。如果具有，其选择择作用。如果具有，其选择择作用。如果具有，其选择择作用。如果具有，其选择机制机制机制机制是是是是_ 具有具有具有具有 以纤维素粉为以纤维素粉为以纤维素粉为以纤维素粉为主要主要主要主要碳源碳源碳源碳源，能分解，能分解，能分解，能分解纤维素的微生物才可以纤维素的微生物才可以纤维素的微生物才可以纤维素的微生物才可以大量繁大量繁大量繁大量繁殖殖殖殖碳源碳源碳源碳源3.你能否你能否设计一个一个对照照试验，说明明选择培养基的作用？培养基的作用？用用完全培养基完全培养基与与选择培养基共同培养做培养基共同培养做对照照若完全培养基上生若完全培养基上生长的菌落的菌落远多于多于选择培养基

12、，培养基，说明具有明具有选择作用作用4.4.选择培养的目的是什么？选择培养的目的是什么？5.5.选择培养为什么能选择培养为什么能“浓缩浓缩”所需微生物？为什么选择所需微生物？为什么选择液体培养基？液体培养基？在选择培养条件下，在选择培养条件下，使那些能够适应这种营养条使那些能够适应这种营养条件的微生物得到迅速繁殖件的微生物得到迅速繁殖，不适应这种营养条件，不适应这种营养条件的微生物的繁殖受到抑制，因此可以起到的微生物的繁殖受到抑制，因此可以起到“浓缩浓缩”作用。作用。微生物在微生物在液体培养基液体培养基能充分接触和利用营养物质，能充分接触和利用营养物质，且通气量大，且通气量大，有利于微生物的大

13、量繁殖有利于微生物的大量繁殖。增加纤维素分解菌的浓度，即增加纤维素分解菌的浓度，即增加纤维素分解菌的浓度，即增加纤维素分解菌的浓度，即“浓缩浓缩浓缩浓缩”所需的微生物所需的微生物所需的微生物所需的微生物选选择培择培养操作养操作 将将20g20g土土样加入装有样加入装有30ml30ml选择培养基选择培养基的锥的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下下震荡震荡培养培养1 12 2天，直至培养液变浑浊。也可天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养。重复选择培养。按照课题1的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释101106倍。梯度稀释1011021

14、03104105106探究三：探究三：阅读阅读P29P29页资料三页资料三“刚果红染色法刚果红染色法”思考问题：思考问题：1.1.刚果红染色法有哪两种方法刚果红染色法有哪两种方法？方法一：方法一：先先培养微生物，培养微生物，再加入再加入刚果红刚果红方法二：倒平板时加入刚果红方法二：倒平板时加入刚果红2.2.鉴别培养基物理状态？鉴别培养基物理状态？3.3.方法一种加入方法一种加入NaClNaCl的作用是的作用是？自主学习自主学习培养基组成培养基组成提供的主要营养物质提供的主要营养物质CMC-Na 510g碳源碳源酵母膏酵母膏 1g碳源、氮源、生长因子碳源、氮源、生长因子KH2PO4 0.25g无

15、机盐无机盐土豆汁土豆汁 100mL碳源碳源、生长因子、生长因子琼脂琼脂 15g凝固剂凝固剂上述物质溶解后，加蒸馏上述物质溶解后，加蒸馏水定容至水定容至1000mL氢元素、氧元素氢元素、氧元素鉴别鉴别纤维素分解菌的培养基纤维素分解菌的培养基(水溶性羧甲基纤维素钠水溶性羧甲基纤维素钠)探究三：探究三：阅读阅读P29P29页资料三页资料三“刚果红染色法刚果红染色法”思考问题：思考问题：1.1.刚果红染色法有哪两种方法刚果红染色法有哪两种方法？方法一：方法一：先先培养微生物，培养微生物，再加入再加入刚果红刚果红方法二：方法二：倒平板时倒平板时加入刚果红加入刚果红2.2.鉴别培养基物理状态？鉴别培养基物

16、理状态？3.3.方法一种加入方法一种加入NaClNaCl的作用是的作用是？自主学习自主学习固体培养基固体培养基洗去未结合的刚果红洗去未结合的刚果红4.小组合作讨论小组合作讨论两种刚果红染色法的优缺点并完成表格两种刚果红染色法的优缺点并完成表格比比较项目目方法一方法一方法二方法二（先培养微生物，再加入刚果红）（倒平板时加入刚果红）优点缺点颜色反应颜色反应基本是纤维素分基本是纤维素分解菌的作用解菌的作用，鉴定明确，鉴定明确操作复杂操作复杂，加入刚果，加入刚果红溶液会使红溶液会使菌落菌落间发间发生生混杂混杂操作简单，不存在操作简单，不存在菌落混杂问题菌落混杂问题a.有些微生物有些微生物降解色素降解色

17、素，长时间培养降解刚果红，长时间培养降解刚果红，形成明显透明圈，与纤维形成明显透明圈，与纤维素分解菌不易区分素分解菌不易区分b.土豆汁含淀粉，使土豆汁含淀粉，使产淀产淀粉酶的微生物粉酶的微生物周围出现透周围出现透明圈，不易区分明圈，不易区分探究四：探究四：阅读阅读P29P29页操作提示完成实验流程页操作提示完成实验流程土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释样品涂布样品涂布到到鉴别鉴别培培养基上养基上挑选菌落挑选菌落挑选产生挑选产生挑选产生挑选产生_的菌落的菌落的菌落的菌落选取选取选取选取富含纤维素富含纤维素富含纤维素富含纤维素的土壤的土壤的土壤的土壤操作：操作：操作：操作：土样加入土

18、样加入土样加入土样加入30ml30ml选择培养基的锥形瓶选择培养基的锥形瓶选择培养基的锥形瓶选择培养基的锥形瓶 一定温度下，一定温度下，一定温度下，一定温度下，振荡培养振荡培养振荡培养振荡培养1-2d1-2d涂布平板：稀释度为涂布平板：稀释度为涂布平板：稀释度为涂布平板：稀释度为10104 410106 6的菌悬的菌悬的菌悬的菌悬液各取液各取液各取液各取_mL_mL。3030倒置培养倒置培养倒置培养倒置培养0.10.1明显透明圈明显透明圈明显透明圈明显透明圈独立完成独立完成课课题延伸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对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的产生的葡萄糖进行定量测定葡萄糖进行定量测定基基础知知识实验设计纤维素素和和纤维素素酶实验流流程及分析程及分析纤维素素酶测定方法定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 纤维素分解菌的素分解菌的筛选纤维素素酶发酵方法酵方法具体操作步具体操作步骤课题延伸延伸课堂小结课堂小结作业：作业：能力培养能力培养和学案随堂练习和学案随堂练习