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1、会计学1课题课题(kt) 分解纤维素的微生物的分离分解纤维素的微生物的分离第一页，共39页。 植物的根、茎、叶等器官中都含有(hn yu)大量的纤维素，麻、棉花、麦秆、稻草、甘蔗渣等，都是纤维素的丰富来源。一般木材中，纤维素占4050%。第1页/共39页第二页，共39页。第2页/共39页第三页，共39页。 纤维素是一种重要的碳水化合物，土壤(trng)中的某些微生物能将其分解利用。第3页/共39页第四页，共39页。 这些微生物之所以能够将纤维素分解利用(lyng)，是因为他们能够产生纤维素酶。 为了能更好的应用这些(zhxi)微生物造福人类，我们首先要将他们从土壤环境中种类众多的微生物中分离出
2、来。第4页/共39页第五页，共39页。 我们已经学习了怎样(znyng)从土壤中分离分解尿素的细菌，你能自己动手设计从土壤中分离分解纤维素微生物的方法吗？想一想第5页/共39页第六页，共39页。专题2 微生物的培养(piyng)与应用第6页/共39页第七页，共39页。从土壤中分离(fnl)分解维生素的微生物。重点与难点第7页/共39页第八页，共39页。（一） 纤维素与纤维素酶1、纤维素（cellulose）组成(z chn)：纤维素是由葡萄糖组成(z chn)的大分子多糖。 第8页/共39页第九页，共39页。第9页/共39页第十页，共39页。分布： 纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一类多糖
3、(du tn)，占植物界碳含量的50%以上。棉花中纤维素的含量接近100%，是最纯的天然纤维素来源。 第10页/共39页第十一页，共39页。作用：纤维素在造纸业中大量使用，是重要的造纸原料。 纤维素可以(ky)制成甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、微晶纤维素等衍生物。食物中的纤维素（即膳食纤维）对人体的健康也有着重要的作用。第11页/共39页第十二页，共39页。纤维素纤维二糖C1酶、Cx酶2、纤维素酶纤维素酶是一种(y zhn)复合酶组成 纤维素酶包括三种(sn zhn)组成： 外切酶（C1酶）、内切酶（Cx酶) 葡萄糖苷酶纤维二糖葡萄糖葡萄糖苷酶第12页/共39页第十三页，共39页。作用
4、： 内切酶作用于无定形的纤维(xinwi)素区域，使纤维(xinwi)素断裂成片段； 外切酶作用于纤维(xinwi)素的结晶区域或小片段纤维(xinwi)素，产生纤维(xinwi)二糖； 纤维(xinwi)二糖再由葡萄糖苷酶分解成葡萄糖。 葡萄糖苷酶内切酶外切酶内切酶葡萄糖第13页/共39页第十四页，共39页。（二） 纤维素分解(fnji)菌的筛选1、刚果红染色法 在含有纤维素的培养基中加入刚果红，在培养基表面生长的纤维素分解菌周围会产生以菌落(jnlu)为中心透明圈。第14页/共39页第十五页，共39页。方法(fngf)一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。优点：这样(zhyng)显示
5、出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。缺点：操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落(jnlu)之间发生混杂。第15页/共39页第十六页，共39页。方法(fngf)二：在倒平板时加入刚果红。优点：操作简便(jinbin)，不存在菌落混杂问题。缺点1：由于在纤维素粉和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质，可以(ky)使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应。缺点2：有些微生物具有降解色素的能力，他们在长时间培养过程中会降解刚果红而形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分。第16页/共39页第十七页，共39页。2、刚果红染色法的原理(yunl) 刚果红能与纤维素形成红色复合物，而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生
6、此反应。 当在含有纤维素的培养集中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现(chxin)以纤维素分解菌为中心的透明圈。第17页/共39页第十八页，共39页。将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上土壤取样选择培养梯度稀释分离分解纤维素微生物实验流程示意图挑选产生透明圈的菌落第18页/共39页第十九页，共39页。讨论(toln) 本实验的流程与课题(kt)2中的实验流程有哪些异同？ 答：课题2是将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一氮源的选择性培养基上，直接分离得到菌落(jnlu)。 本实验通过选择培养，使纤
7、维素分解菌得到繁殖后，再将菌液涂布在选择培养基上。其他步骤基本一致。第19页/共39页第二十页，共39页。具体(jt)操作步骤：1、土样采集 方法与课题2类似。土样采集要在富含纤维素的环境中进行，如果找不到适合的环境，可以(ky)将滤纸埋在土壤中，过一个月左右也会有能分解纤维素的微生物生长。第20页/共39页第二十一页，共39页。思考 为什么要在富含纤维素的环境中寻找(xnzho)纤维素分解菌？ 答：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(xingdu)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。第21页/共39页第二十二页，共39页。思考 将
8、滤纸埋在土壤(trng)中有什么作用？你认为滤纸应该埋进土壤(trng)多深？ 答：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(shzh)纤维素分解菌生存的适宜环境。 一般应将纸埋于深约10cm的腐殖土壤中。第22页/共39页第二十三页，共39页。2、选择培养 称取土样20g，在无菌条件下加入装有30mL培养基的摇瓶中。30震荡培养1-2天，至培养基变浑浊。进行(jnxng)梯度稀释和涂布平板。第23页/共39页第二十四页，共39页。纤维素粉纤维素粉5.0gNaNO31.0gKH2PO40.9gNa2HPO47H2O1.2gMgSO47H200.5gKCl0.5g水解酪素水解酪
9、素0.5g酵母膏酵母膏0.5g蒸馏水蒸馏水1000mL纤维素分解菌的选择(xunz)培养基配方第24页/共39页第二十五页，共39页。鉴别纤维素分解(fnji)菌的培养基配方CMC-Na5-10gKH2PO40.25g琼脂琼脂15g土豆汁土豆汁100mL酵母膏酵母膏0.5g蒸馏水蒸馏水1000mL第25页/共39页第二十六页，共39页。3、 刚果红染色法分离纤维素分解菌 将灭菌后的固体培养(piyng)基熔化，按无菌操作要求，在无菌培养(piyng)皿中倒入15-20mL培养(piyng)基，凝固后待用。 将选择培养(piyng)后的培养(piyng)基进行梯度稀释至106。 将稀释好的菌悬液
10、涂布在培养(piyng)基上，进行培养(piyng)至有菌落长出。同时设置对照。第26页/共39页第二十七页，共39页。1、复习(fx)微生物技术a培养基的配制(pizh)b无菌操作技术c稀释涂布平板法d选择培养基的作用e土壤取样第27页/共39页第二十八页，共39页。2、选择(xunz)培养的操作方法土样选择(xunz)培养基培养(piyng)吸取部分培养液新鲜的选择培养基培养稀释涂布第28页/共39页第二十九页，共39页。想一想 为什么选择(xunz)培养能够“浓缩”所需的微生物？ 答：在选择培养(piyng)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，而那些不适应这种营养
11、条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩”的作用。第29页/共39页第三十页，共39页。视频(shpn)一：分解(fnji)纤维素的微生物的分离1第30页/共39页第三十一页，共39页。视频(shpn)二：分解(fnji)纤维素的微生物的分离2第31页/共39页第三十二页，共39页。视频(shpn)三：分解(fnji)纤维素的微生物的分离3第32页/共39页第三十三页，共39页。1、培养基的制作(zhzu)是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落？u 对照的培养(piyng)基在培养(piyng)过程中没有菌落长出说明培养(piyng)基制作合格。u 如果观察到产生透明圈的菌落，则说明可能获得
12、了分解纤维素的微生物。第33页/共39页第三十四页，共39页。2、分离的结果是否(sh fu)一致？u 由于在土壤中细菌的数量远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分离得到(d do)的是细菌。u 由于所取土样的环境不同，可能得到(d do)真菌和放线菌等不同的分离结果。第34页/共39页第三十五页，共39页。纤维素酶发酵(f jio)方法:液体(yt)发酵固体发酵纤维素酶测定方法: 对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量测定第35页/共39页第三十六页，共39页。基础知识实验设计纤维素组成(z chn)纤维素酶操作(cozu)提示复习(fx)微生物技术分布组成作用刚果红法作用实验流程图纤维素酶测定方法选择培养的操作方法分解纤维素的微生物的分离 纤维素分解菌的筛选纤维素酶发酵方法具体操作步骤原理结果分析与评价课题延伸课堂小结第36页/共39页第三十七页，共39页。2 答：流程图如下。土壤取样选择(xunz)培养（此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量得多少来确定） 梯度稀释将菌悬液涂布到有特定选择(xunz)作用的培养基上挑选单菌落发酵培养习题答案第37页/共39页第三十八页，共39页。第38页/共39页第三十九页，共39页。