课题3.分解纤维素的微生物的分离.ppt

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1、酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸教学目标教学目标:1、知道纤维素酶的种类及作用、知道纤维素酶的种类及作用2、初步掌握从土壤中分离出分解纤维、初步掌握从土壤中分离出分解纤维 素的微生物的实验方法素的微生物的实验方法酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸阅读课本阅读课本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、纤维素的化学组成及在生物圈的分布状况？、纤维素的化学组成及在生物圈的分布状况？2、纤维素酶的组成及作用？、纤维素酶的组成及作用？纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。

2、植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中棉花棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即种组分，即CX酶酶、C1酶酶和和葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶，前两种，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二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。糖分解成葡萄糖。一、纤维素和纤维素酶一、纤维素和纤维素酶酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸二、纤维素分解菌的筛选二、纤维素分解菌的筛选阅读课本课本阅读课本课本28页相关

3、部分，回答下列问题：页相关部分，回答下列问题：1、纤维素分解菌的筛选方法、纤维素分解菌的筛选方法2、纤维素分解菌的筛选方法的原理、纤维素分解菌的筛选方法的原理刚果红染色法刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直接：这种方法能够通过颜色反应直接 对微生物进行筛选对微生物进行筛选 刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红当纤维素被纤维素酶分解后刚果红纤维素的复合纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中物就无法形成，培养基中

4、会出现以纤维素分解为中心的心的 。这样我们可以通过是否产生透。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌明圈来筛选纤维素分解菌透明圈透明圈 酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸练一练：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2、利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，、利用刚果红法可以筛选出

5、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，则说明已筛选出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了纤维素分解菌酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸问题：问题：1.草食性动物是怎样消化食物中纤维草食性动物是怎样消化食物中纤维素的？素的？肠胃中的共生微生物可合成纤维素酶。肠胃中的共生微生物可合成纤维素酶。2.写出纤维素水解反应式写出纤维素水解反应式酶酶筛

6、选筛选操作操作结果结果延伸延伸三、实验操作三、实验操作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纤维将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上素分解菌的培养基上挑选产生透明挑选产生透明圈的菌落圈的菌落酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸旁栏思考旁栏思考1本实验流程与尿素分解本实验流程与尿素分解菌的分离实验流程有哪些异同？菌的分离实验流程有哪些异同？尿素分解菌的分离实验流程是将土样制成的尿素分解菌的分离实验流程是将土样制成的菌悬液直接涂布在选择培养基上；菌悬液直接涂布在选择培养基上；本课题通过选择培养使细菌增殖后，再涂布本课题通过选择培养使细菌增殖后，再涂布在鉴别培养基上。其它

7、操作基本基本相同。在鉴别培养基上。其它操作基本基本相同。酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸土壤取样土壤取样 选择纤维素丰富的环境，如树林中多选择纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。叶等等。生物与环境的互相依存关系，在富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含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土壤中获得量相对提高，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目的微生物的几率要高于普通环境旁栏思考旁栏思考2 取样的环境是怎样的，作出取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？

8、这种选择的理由是什么？酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸 人工设置适宜环境，使纤维素人工设置适宜环境，使纤维素分解菌相对聚集。分解菌相对聚集。将纸埋于深约将纸埋于深约10cm的腐殖土的腐殖土壤中。壤中。旁栏思考旁栏思考3将滤纸埋在土壤中有什么作用？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？你认为滤纸应该埋进土壤多深？酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸选择培养选择培养1、选择培养的目的：、选择培养的目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物所需要的微生物2、制备选择培养基、制备选择培养基参照课本参照课本2

9、9页旁栏中的比例配置，回答下列问题页旁栏中的比例配置，回答下列问题a、旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？为什么？b、这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具 有，是有，是如何进行选择的？如何进行选择的？c、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用是液体培养基，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，所以能有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的分解纤维素的 微生物可以大量繁殖微生物可以大

10、量繁殖用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸3、具体操作：、具体操作：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，将锥形瓶固定在形瓶固定在摇床上摇床上，在一定温度下震荡培养，在一定温度下震荡培养12天，天，直至培养液直至培养液变浑浊变浑浊。也可重复选择培养。也可重复选择培养在选择培养的条件下，可以使那些能够适应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，而那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被抑些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，

11、因此可以起到制，因此可以起到“浓缩浓缩”的作用的作用旁栏思考旁栏思考4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？酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸梯度稀释梯度稀释 按照课题按照课题1 的稀释操作方法，将选择培的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释，稀释最大倍数养后的培养基进行等比稀释，稀释最大倍数到到106酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸将样品涂布到鉴别纤维将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上素分解菌的培养基上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：将稀释度为、涂布平板：将稀释度为104106的菌悬液的菌悬液各

12、取各取0.1ml涂布在培养基上，涂布在培养基上，30倒置培养倒置培养酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸挑选产生透挑选产生透明圈的菌落明圈的菌落 参照课本参照课本刚果红染色法刚果红染色法，挑选产生透，挑选产生透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸刚果红染色法刚果红染色法方法一：方法一：先培养微生物，再加入刚果先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应红进行颜色反应方法二：方法二：在倒平板时就加入刚果红在倒平板时就加入刚果红旁栏思考旁栏思考5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酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸

13、延伸染色法染色法优优点点缺点缺点方法方法一一方法方法二二颜色反应基颜色反应基本上是纤维本上是纤维素分解菌的素分解菌的作用作用操作繁琐操作繁琐刚果红会使菌落之间发刚果红会使菌落之间发生混杂生混杂操作简便操作简便不存在菌落不存在菌落混杂问题混杂问题 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，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。酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸练一练练一练1、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、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？（学观点？（）A、生物结构与功能

14、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生物结构与功能整体性观点点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2、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 菌悬菌悬液涂布平板液涂布平板 挑选出单个菌落挑选出单个菌落A、B、C、D、3、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

15、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CBA酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸四、结果分析与评价四、结果分析与评价（一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落筛选出菌落（二）分离的结果是否一致（二）分离的结果是否一致 设置对照，若对照的培养基在培养过程中无菌落生设置对照，若对照的培养基在培养过程中无菌落生长则说明培养基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌长则说明培养基制作合格。如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。如果不同，分析产生不同结果的原因。如果不同，

16、分析产生不同结果的原因。酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸五、课题延伸五、课题延伸 本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。筛选，但是这只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的发酵方法有的实验，纤维素酶的发酵方法有 液体液体 发酵和发酵和 固体固体 发酵。发酵。纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖葡萄糖进行定量的测定。进行定量的测定

17、。酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸课课堂堂总结总结纤纤维维素素分分解解微微生生物物的的分分离离纤维纤维素素酶酶种种类类、作用、最适、作用、最适pH、催化活力、催化活力刚刚果果红红染色染色筛选筛选原理原理实验设计实验设计土壤取土壤取样样选择选择培养培养涂布培养涂布培养纯纯化培养化培养前置染色法前置染色法后置染色后置染色法法富含富含纤维纤维素土壤素土壤增大分解菌含量增大分解菌含量染色染色鉴别鉴别分离出分解菌分离出分解菌酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸 【练一练练一练】有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和作用，使人们能够利用秸秆等废生物的研

18、究和作用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功的筛选到能产生纤量元素配制的培养基，成功的筛选到能产生纤维素酶的微生物。分析回答问题。维素酶的微生物。分析回答问题。(1)培养基中加入的化合物培养基中加入的化合物A是是_，为微，为微生物的生长提供生物的生长提供_，这种培养基属于，这种培养基属于_培养基。培养基。(2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入养基中加入_。纤维素纤维素碳源碳

19、源选择选择刚果红刚果红酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸(3)在在筛选筛选出能出能产产生生纤维纤维素素酶酶的微生物之前，可用的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的液体培养基培养，增加微生物的浓浓度。度。为获为获得得纯纯净净的菌株，常采用平板划的菌株，常采用平板划线线的方法的方法进进行接种，此行接种，此过过程所用的接种工具是程所用的接种工具是_，操作，操作时时采用采用_灭灭菌的方法；菌的方法；还还可用可用_ 的方法的方法接种。接种。(4)实验结实验结束后，使用束后，使用过过的培养基的培养基应该进应该进行行灭灭菌菌处处理后才能倒掉，理后才能倒掉，这样这样做的目的是做的目的是_。接种环接种环灼烧灼烧稀释涂布平板稀释涂布平板防止造成环境污染防止造成环境污染酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸