2.3分解纤维素的微生物的分离课件2021-2022学年高二下学期生物人教版选修1

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 纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，是天然有机高分子化合物。自然界中纤维素含量最高的天然产物是棉花，含量达92％～95％，亚麻达80％，此外木材、作物秸秆也富含纤维素。 许多商品纤维素都是由天然纤维素制得：如水溶性的羧甲基纤维素钠（CMC---Na）；不溶于水的微晶纤维素等食品添加剂。 ①纤维素含量 一、基础知识 1、纤维素 葡萄糖 ②基本单位： ③应用： 可用于纺织工业，可造纸 ④思考： 纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质，植物每年产生的纤维素超过70亿吨，但却不会在地球上大量的积累，为什么？ 40～60%能被土壤中的某些微生物分解利用，这是因为它们能够产生纤维素酶 一、基础知识 1、纤维素 2、纤维素酶 水解纤维素生成纤维二糖和葡萄糖的一类酶的总称 ①定义： ②组分 纤维素酶是复合酶，包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶 C1酶和CX酶：使纤维素分解成纤维二糖 葡萄糖苷酶：将纤维二糖分解为葡萄糖 一、基础知识 方法：滤纸崩溃法 3、纤维素酶活性的测定实验 在2支20mL的试管中，分别放入1cm×6cm的滤纸条，在分别加入pH为4.8、物质的量浓度为0.1mol/L的醋酸—醋酸钠缓冲液10mL、11mL。在加入10mL缓冲液的试管中加入1mL纤维素酶（70~80U/mL）。将2支试管固定在50mL的锥形瓶中，在摇床上以140r/min的转速振荡反应1h，观察结果。时间足够长时，你会观察到滤纸被完全分解。 一、基础知识 二、纤维素分解菌的筛选 2、筛选原理： 1、筛选方法：刚果红染色法 刚果红（CR）是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应 3、筛选过程： 纤维素被分解 纤维素 通过产生的透明圈来筛选纤维素分解菌 加入刚果红 红色复合物 红色复合物 无法形成 出现以纤维素分解菌 为中心的透明圈 4、纤维素分解菌的选择培养基和鉴别培养基 ①纤维素分解菌的选择培养基 ②纤维素分解菌的鉴别培养基 4、纤维素分解菌的选择培养基和鉴别培养基 三、实验设计 1、实验流程 土壤取样 选择培养 梯度稀释 将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上 挑选产生透明圈的菌落 [资料一]土壤取样 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，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。 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。一般应将纸埋于深约10 cm左右腐殖土壤中。 a、为什么要在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌？ b、将虑纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤多深？ 培养基的配制原则： 目的明确、营养协调、 pH适宜 a、旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基？ b、这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，是如何进行选择的？ c、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用 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，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖 用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照 [资料二] 选择培养 （1）土壤取样 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，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。 实例：树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。 三、实验设计 2、操作步骤 （2）选择培养 ①目的： ②操作：称取土样20g，在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中。将摇瓶置于摇床上，在30 ℃下振荡培养1～2d，至培养基变浑浊。吸取一定的培养液（约5mL），转移至另一瓶新鲜的选择培养基中，以同样的方法培养到培养液变浑浊。 三、实验设计 2、操作步骤 增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离所需要的微生物 （3）梯度稀释 吸取上清液1mL富集后的培养液，注入盛有9mL的无菌水的无菌大试管中，充分混匀；然后再用一只1mL无菌吸管从此试管中吸取1mL注入另一盛有9mL无菌水的试管中，依次等比稀释至106稀释度。 三、实验设计 2、操作步骤 （4）涂布培养 将鉴别培养基平板和不含纤维素的培养基平板分别标号，分别将稀释度为106～104的菌悬液各取0.1mL，对号滴加到鉴别培养基平板和不含纤维素的培养基平板上，并用涂布器均匀涂布。将培养基平板于30℃倒置培养,至菌落长出。每个稀释度下需涂布3个平板 三、实验设计 2、操作步骤 刚果红染色法 （5）筛选菌株 常用的刚果红染色法有两种，一种是先培养微生物，再加入刚果红进行染色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。 ①方法 三、实验设计 2、