1、分解纖維素的 微生物的分離,教學(xué)目標(biāo):,1、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 素的微生物的實驗方法,1、纖維素在生物圈的分布狀況？,2、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(zhì)。植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中棉花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(fù)合酶，一般認為它至少包括三種組分，即CX酶、 C1酶和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。,一、纖維素和纖維素酶,纖維素是由葡萄糖單體聚合形成的高分子化合物,分子組成(C6H10O5)n。,二、纖維素分解菌的篩選,1、纖維素分解菌

2、的篩選方法,2、纖維素分解菌的篩選方法的原理,剛果紅染色法：這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接 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復(fù)合物，但并不和纖維二糖、葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后剛果紅纖維素的復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解為中心的透明圈 。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,練一練：,1、下列關(guān)于纖維素酶的說法，錯誤的是,A、纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種 B、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 D、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，下列說法錯誤的是,

3、A、剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物 B、剛果紅能與纖維二糖形成紅色復(fù)合物 C、剛果紅不能與葡萄糖形成紅色復(fù)合物 D、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,三、實驗操作,土壤取樣,選擇培養(yǎng),梯度稀釋,將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上,挑選產(chǎn)生透明圈的菌落,土壤取樣,取樣的環(huán)境是怎樣的，作出這種選擇的理由是什么？,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，多年積累的枯枝敗葉等等。 生物與環(huán)境的互相依存關(guān)系，在富含纖維素的環(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目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境,選擇培養(yǎng),1、選擇培養(yǎng)的目的：,增加纖維素分解菌的濃度，以確保

4、能夠從樣品中分離到所需要的微生物,2、制備選擇培養(yǎng)基,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？,b、這個培養(yǎng)基對微生物是否具有選擇作用？如果具有，是如何進行選擇的？,c、你能否設(shè)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,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 微生物可以大量繁殖,用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基與之對照,3、操作方法：,將土樣加入裝有30ml選擇培養(yǎng)基的錐形瓶中，將錐形瓶固定在搖床上，在一定溫度下震蕩培養(yǎng)12天，直至培養(yǎng)液變渾濁。也可重復(fù)選擇培養(yǎng),思考：為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃縮”所需的微生物？,在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適

5、應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮”的作用,梯度稀釋,按照課題1 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) 到106,將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上,1、制備培養(yǎng)基:參照旁欄中的比例 2、涂布平板：將稀釋度為104106的菌懸液各取0.1ml涂布在培養(yǎng)基上，30倒置培養(yǎng),挑選產(chǎn)生透明圈的菌落,參照課本剛果紅染色法，挑選產(chǎn)生透明圈的菌落，一般即為分解纖維素的菌落,剛果紅染色法,方法一：先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進行顏色反應(yīng),方法二：在倒平板時就加入剛果紅,思考：這兩種方法各有哪些優(yōu)點與不足,方法一

6、缺點是操作煩瑣，加入剛果紅溶液會使菌落之間發(fā) 生混雜；優(yōu)點是這樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用 方法二 優(yōu)點是操作簡便，不存在菌落混雜問題 缺點一是由于培養(yǎng)基中還含有淀粉類物質(zhì)，可以使能產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假顏色反應(yīng)； 缺點二有些微生物具有降解色素的能力，它們在長時間培養(yǎng)過程中會降解剛果紅，形成明顯的透明圈，與纖維素分解菌不易區(qū)分,練一練,1、在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌，符合下列哪一生物學(xué)觀點？（ ） A、生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點 B、生物結(jié)構(gòu)與功能整體性觀點 C、生物與環(huán)境相適應(yīng)的觀點 D、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（ ） 土壤取樣 梯度稀釋 選擇培養(yǎng) 菌懸液涂布平板 挑選出單個菌落 A、 B、 C、 D、,3、有關(guān)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 B、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 D、所用培養(yǎng)基是平板培養(yǎng)基,C,B,A,四、結(jié)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)基是否篩選出菌落,（二）分離的結(jié)果是否一致,設(shè)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(jié)果的原因。,五、課題延伸,