2-3分解纖維素的微生物的分離

1、酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸纖維素：棉花棉花是自然是自然界中纖維素界中纖維素含量最高的含量最高的天然產(chǎn)物；天然產(chǎn)物；纖維素是地球上含量最豐富的纖維素是地球上含量最豐富的多糖類多糖類物質，植物質，植物每年產(chǎn)生的纖維素超過物每年產(chǎn)生的纖維素超過7070億噸；分布植物的億噸；分布植物的根、莖、葉中；根、莖、葉中；酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸1 1、在草食性動物等的消化道內，也、在草食性動物等的消化道內，也共生有分解纖維素共生有分解纖維素的微生物的微生物，其原理也是產(chǎn)生纖維素酶而分解纖維素，其原理也是產(chǎn)生纖維素酶而分解纖維素，而人沒有分解纖維素的能力

2、。而人沒有分解纖維素的能力。2 2、農(nóng)作物秸稈農(nóng)作物秸稈 等富等富含大量的纖維素，被利用的機會很少、效率低；含大量的纖維素，被利用的機會很少、效率低； 纖維素生物燃料：纖維素生物燃料：最有希望替代石油能源最有希望替代石油能源 科學家正致力于研究，怎樣將科學家正致力于研究，怎樣將農(nóng)業(yè)廢棄物、木材及生長更為迅農(nóng)業(yè)廢棄物、木材及生長更為迅速的草本植物，速的草本植物，轉化為種類繁多轉化為種類繁多的生物燃料的生物燃料（甚至是航空燃油）。（甚至是航空燃油）。酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸纖維二糖纖維二糖C C1 1酶、酶、CxCx酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶葡萄糖葡萄糖纖維素纖維素舊知回顧舊知回顧酶酶篩

3、選篩選操作操作結果結果延伸延伸酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸（2 2）纖維素分解菌的篩選）纖維素分解菌的篩選1、篩選纖維素分解菌的方法、篩選纖維素分解菌的方法_。該方法可以通過該方法可以通過_反應直接篩選。反應直接篩選。剛果紅染色法剛果紅染色法顏色顏色2、其原理是：剛果紅可以與纖維素形成、其原理是：剛果紅可以與纖維素形成_，當纖維素被，當纖維素被_分解后，分解后，紅色復合物無法形成，出現(xiàn)以紅色復合物無法形成，出現(xiàn)以_為中心的為中心的_，可以通過，可以通過_ 來篩選纖維素分解菌。來篩選纖維素分解菌。紅色復合物紅色復合物纖維素酶纖維素酶纖維素分解菌纖維素分解菌 透明圈透明圈是否產(chǎn)生透明圈是否

4、產(chǎn)生透明圈酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸教學目標教學目標:1、知道纖維素酶的種類及作用、知道纖維素酶的種類及作用2、初步掌握從土壤中分離出分解纖維、初步掌握從土壤中分離出分解纖維 素的微生物的實驗方法素的微生物的實驗方法酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸閱讀課本閱讀課本27頁基礎知識部分第一、二段，回答下列問題：頁基礎知識部分第一、二段，回答下列問題：1、纖維素的化學組成及在生物圈的分布狀況？、纖維素的化學組成及在生物圈的分布狀況？2、纖維素酶的組成及作用？、纖維素酶的組成及作用？纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質。植物纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質。植物的根、莖、葉等器官都含

5、有大量的纖維素。其中的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中棉花棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即種組分，即CX酶酶、 C1酶酶和和葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶，前兩種酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。分解成葡萄糖。一、纖維素和纖維素酶一、纖維素和纖維素酶酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸二、纖維素分解菌的篩選二、纖維素分解菌的篩選閱讀課本課本閱讀課本課本28頁相關部分，回答下列問題：頁相

6、關部分，回答下列問題：1、纖維素分解菌的篩選方法、纖維素分解菌的篩選方法2、纖維素分解菌的篩選方法的原理、纖維素分解菌的篩選方法的原理剛果紅染色法剛果紅染色法：這種方法能夠通過顏色反應直接：這種方法能夠通過顏色反應直接 對微生物進行篩選對微生物進行篩選 剛果紅是一種染料，它可以與纖維素形成紅色剛果紅是一種染料，它可以與纖維素形成紅色復合物，但并不和纖維二糖、葡萄糖發(fā)生這種反應。復合物，但并不和纖維二糖、葡萄糖發(fā)生這種反應。當纖維素被纖維素酶分解后剛果紅當纖維素被纖維素酶分解后剛果紅纖維素的復合纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解為中物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解為中心

7、的心的 。這樣我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈。這樣我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌來篩選纖維素分解菌透明圈透明圈 酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸練一練：練一練：1、下列關于纖維素酶的說法，錯誤的是、下列關于纖維素酶的說法，錯誤的是A、纖維素酶是一種復合酶，至少包括三種纖維素酶是一種復合酶，至少包括三種B、纖維素酶可把纖維素分解成葡萄糖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胞壁纖維素酶可用于去掉植物的細胞壁D、葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖2、利用剛果紅法可以篩選出纖維素分解菌，、利用剛果紅法可以篩選出纖維素分解菌，下列說法錯

8、誤的是下列說法錯誤的是A、剛果紅能與纖維素形成紅色復合物剛果紅能與纖維素形成紅色復合物 B、剛果紅能與纖維二糖形成紅色復合物剛果紅能與纖維二糖形成紅色復合物 C、剛果紅不能與葡萄糖形成紅色復合物剛果紅不能與葡萄糖形成紅色復合物D、若培養(yǎng)基上產(chǎn)生了透明圈，則說明已篩選出若培養(yǎng)基上產(chǎn)生了透明圈，則說明已篩選出了纖維素分解菌了纖維素分解菌酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸問題：問題：1.草食性動物是怎樣消化食物中纖維草食性動物是怎樣消化食物中纖維素的？素的？腸胃中的共生微生物可合成纖維素酶。腸胃中的共生微生物可合成纖維素酶。2.寫出纖維素水解反應式寫出纖維素水解反應式酶酶篩選篩選操作操作結果結果延

9、伸延伸三、實驗操作三、實驗操作土壤取樣土壤取樣選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng)梯度稀釋梯度稀釋將樣品涂布到鑒別纖維將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上素分解菌的培養(yǎng)基上挑選產(chǎn)生透明挑選產(chǎn)生透明圈的菌落圈的菌落酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸旁欄思考旁欄思考1本實驗流程與尿素分本實驗流程與尿素分解菌的分離實驗流程有哪些異同？解菌的分離實驗流程有哪些異同？尿素分解菌的分離實驗流程是將土樣制成的尿素分解菌的分離實驗流程是將土樣制成的菌懸液直接涂布在選擇培養(yǎng)基上；菌懸液直接涂布在選擇培養(yǎng)基上；本課題通過選擇培養(yǎng)使細菌增殖后，再涂布本課題通過選擇培養(yǎng)使細菌增殖后，再涂布在鑒別培養(yǎng)基上。其它操作基本基本相同。在鑒別

10、培養(yǎng)基上。其它操作基本基本相同。酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸土壤取樣土壤取樣 選擇纖維素豐富的環(huán)境，如樹林中多選擇纖維素豐富的環(huán)境，如樹林中多年落葉形成的腐殖土，多年積累的枯枝敗年落葉形成的腐殖土，多年積累的枯枝敗葉等等。葉等等。 生物與環(huán)境的互相依存關系，在富生物與環(huán)境的互相依存關系，在富含纖維素的環(huán)境中纖維素分解菌的含含纖維素的環(huán)境中纖維素分解菌的含量相對提高，因此從這種土壤中獲得量相對提高，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)境目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境旁欄思考旁欄思考2 取樣的環(huán)境是怎樣的，作出這取樣的環(huán)境是怎樣的，作出這種選擇的理由是什么？種選擇的理由是什么？

11、酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸 人工設置適宜環(huán)境，使纖維人工設置適宜環(huán)境，使纖維素分解菌相對聚集。素分解菌相對聚集。 將紙埋于深約將紙埋于深約10cm的腐殖土的腐殖土壤中。壤中。旁欄思考旁欄思考3將濾紙埋在土壤中有什么作用？將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認為濾紙應該埋進土壤多深？你認為濾紙應該埋進土壤多深？酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng)1、選擇培養(yǎng)的目的：、選擇培養(yǎng)的目的：增加纖維素分解菌的濃度，以確保能夠從樣品中分離到增加纖維素分解菌的濃度，以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物所需要的微生物2、制備選擇培養(yǎng)基、制備選擇培養(yǎng)基參照課本參照課本29頁旁欄中的比例配置

12、，回答下列問題頁旁欄中的比例配置，回答下列問題a、旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？為什么？旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？為什么？b、這個培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用？如果具這個培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用？如果具 有，是有，是如何進行選擇的？如何進行選擇的？ c、你能否設計一個對照實驗，說明選擇培養(yǎng)基的作用你能否設計一個對照實驗，說明選擇培養(yǎng)基的作用是液體培養(yǎng)基，原因是配方中無凝固劑是液體培養(yǎng)基，原因是配方中無凝固劑有選擇作用，本配方中的碳源是纖維素，所以能有選擇作用，本配方中的碳源是纖維素，所以能分解纖維素的分解纖維素的 微生物可以大量繁殖微生物可以大量繁殖用牛肉膏蛋白

13、胨培養(yǎng)基與之對照用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基與之對照酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸3、具體操作：、具體操作：將土樣加入裝有將土樣加入裝有30ml選擇培養(yǎng)基的錐形瓶中，將錐選擇培養(yǎng)基的錐形瓶中，將錐形瓶固定在形瓶固定在搖床上搖床上，在一定溫度下震蕩培養(yǎng)，在一定溫度下震蕩培養(yǎng)12天，天，直至培養(yǎng)液直至培養(yǎng)液變渾濁變渾濁。也可重復選擇培養(yǎng)。也可重復選擇培養(yǎng)在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑些不適應這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到制，因

14、此可以起到“濃縮濃縮”的作用的作用旁欄思考旁欄思考4為什么選擇培養(yǎng)能夠為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮濃縮”所需的微生物？所需的微生物？酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸梯度稀釋梯度稀釋 按照課題按照課題1 的稀釋操作方法，將選擇培的稀釋操作方法，將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進行等比稀釋，稀釋最大倍數(shù)養(yǎng)后的培養(yǎng)基進行等比稀釋，稀釋最大倍數(shù)到到106酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸將樣品涂布到鑒別纖維將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上素分解菌的培養(yǎng)基上1、制備培養(yǎng)基、制備培養(yǎng)基:參照旁欄中的比例參照旁欄中的比例2、涂布平板：將稀釋度為、涂布平板：將稀釋度為104106的菌懸液的菌懸液各取各取0.1ml

15、涂布在培養(yǎng)基上，涂布在培養(yǎng)基上，30倒置培養(yǎng)倒置培養(yǎng)酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸挑選產(chǎn)生透挑選產(chǎn)生透明圈的菌落明圈的菌落 參照課本參照課本剛果紅染色法剛果紅染色法，挑選產(chǎn)生透，挑選產(chǎn)生透明圈的菌落，一般即為分解纖維素的菌落明圈的菌落，一般即為分解纖維素的菌落酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸剛果紅染色法剛果紅染色法方法一：方法一：先培養(yǎng)微生物，再加入剛果先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應紅進行顏色反應方法二：方法二：在倒平板時就加入剛果紅在倒平板時就加入剛果紅旁欄思考旁欄思考5這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸染色法染色法

16、優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點方法方法一一方法方法二二顏色反應基顏色反應基本上是纖維本上是纖維素分解菌的素分解菌的作用作用操作繁瑣操作繁瑣剛果紅會使菌落之間發(fā)剛果紅會使菌落之間發(fā)生混雜生混雜操作簡便操作簡便不存在菌落不存在菌落混雜問題混雜問題 產(chǎn)生淀粉酶的微生物產(chǎn)生淀粉酶的微生物也產(chǎn)生模糊透明圈，也產(chǎn)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，形成明顯的透明圈。形成明顯的透明圈。酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸練一練練一練1、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、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觀點？（學觀點？（ ）A、生物結構與功能相適應的觀點

17、生物結構與功能相適應的觀點 B、生物結構與功能整體性觀點生物結構與功能整體性觀點C、生物與環(huán)境相適應的觀點生物與環(huán)境相適應的觀點 D、生物發(fā)展進化的觀點生物發(fā)展進化的觀點2、從土壤中分離獲得某種微生物的步驟是（、從土壤中分離獲得某種微生物的步驟是（ ） 土壤取樣土壤取樣 梯度稀釋梯度稀釋 選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng) 菌懸液涂布平板菌懸液涂布平板 挑選出單個菌落挑選出單個菌落A、 B、C、 D、3、有關選擇培養(yǎng)正確的敘述是（、有關選擇培養(yǎng)正確的敘述是（ ）A、可以增加纖維素分解菌的濃度可以增加纖維素分解菌的濃度B、可以減少纖維素分解菌的濃度可以減少纖維素分解菌的濃度C、所用培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基所用培養(yǎng)基是固

18、體培養(yǎng)基D、所用培養(yǎng)基是平板培養(yǎng)基所用培養(yǎng)基是平板培養(yǎng)基CBA酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸四、結果分析與評價四、結果分析與評價（一）培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是一）培養(yǎng)基的制作是否合格以及選擇培養(yǎng)基是否篩選出菌落否篩選出菌落（二）分離的結果是否一致（二）分離的結果是否一致 設置對照，若對照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中無菌落生設置對照，若對照的培養(yǎng)基在培養(yǎng)過程中無菌落生長則說明培養(yǎng)基制作合格。如果觀察到產(chǎn)生透明圈的菌長則說明培養(yǎng)基制作合格。如果觀察到產(chǎn)生透明圈的菌落，則說明可能獲得了分解纖維素的微生物。落，則說明可能獲得了分解纖維素的微生物。如果不同，分析產(chǎn)生不同結果的原因。如果不同，分

19、析產(chǎn)生不同結果的原因。酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸五、課題延伸五、課題延伸 本課題對分解纖維素的微生物進行了初步的本課題對分解纖維素的微生物進行了初步的篩選，但是這只是分離純化的第一步。篩選，但是這只是分離純化的第一步。 為確定得到的是纖維素分解菌，還需要進行為確定得到的是纖維素分解菌，還需要進行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有的實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有 液體液體 發(fā)酵和發(fā)酵和 固體固體 發(fā)酵。發(fā)酵。 纖維素酶的測定方法一般是對纖維素酶分解纖維素酶的測定方法一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖葡萄糖進行定量的測定。進行定量的測定。酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸課堂總結課堂總結纖纖維維素素分分解解微微生生物物的的分分離離纖維素酶纖維素酶種類、作用、最適種類、作用、最適pH、催化活力、催化活力剛果紅染色剛果紅染色篩選原理篩選原理實驗設計實驗設計土壤取樣土壤取樣選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng)涂布培養(yǎng)涂布培養(yǎng)純化培養(yǎng)純化培養(yǎng)前置染色法前置染色法后置染色后置染色法法富含纖維素土壤富含纖維素土壤增大分解菌含量增大分解菌含量染色鑒別染色鑒別分離出分解菌分離出分解菌酶酶篩選篩選操作操作結果結果延伸延伸 【練一練練一練】 有些微生物能合成纖維素酶，通過對這些有些微生物能合成纖維素酶，通過對這些微生物的研究和作用，使人們能夠利用