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1、土壤中能水解纤维素的微生物土壤中能水解纤维素的微生物1 1、纤维素在生物圈的分布状况?、纤维素在生物圈的分布状况?2 2、纤维素酶的组成及作用?、纤维素酶的组成及作用?一种复合酶,包括一种复合酶,包括C C1 1酶、酶、C CX X酶酶和和葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶回顾:纤维素和纤维素酶回顾:纤维素和纤维素酶纤维素纤维素 纤维二糖纤维二糖 葡萄糖葡萄糖C C1 1酶酶、C CX X酶酶葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶能够溶解纤维素的粘细菌能够溶解纤维素的粘细菌1 1能够溶解纤维素的粘细菌能够溶解纤维素的粘细菌2 2选择培养选择培养1 1、配方是液体培养基还是固体、配方是液体培养基还是固体培养基?为什么?培养基?
2、为什么?2 2、此培养基对微生物是否有选择、此培养基对微生物是否有选择作用?如果有,是如何选择的?作用?如果有,是如何选择的?3 3、你能否设计一个对照实验,说明、你能否设计一个对照实验,说明 选择培养基的作用选择培养基的作用?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选择培养基配方:选择培养基配方:纤维素粉纤维素粉 5g 5gNaNO3 1gNaNO3 1gNa2HPO47H2O 1.2gNa2HPO47H2O 1.2gKH2PO4 0.9gKH2PO4 0.9gMgSO47H2O 0.5gMgSO47H2O 0.5gKCl KCl 0.5g酵母膏酵母膏 0.5g水解酪素水解酪
3、素 0.5g 将上述物质水解后,用将上述物质水解后,用蒸馏水定容到蒸馏水定容到1000ml1000ml 有。碳源是纤维素,所以能分有。碳源是纤维素,所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。解纤维素的微生物可以大量繁殖。以纤维素作为唯一碳源以纤维素作为唯一碳源利用纤维素刚果红培养基筛选菌种的原理是:利用纤维素刚果红培养基筛选菌种的原理是:1 1、刚果红可以跟大分子多糖牢固结合。、刚果红可以跟大分子多糖牢固结合。2 2、纤维素是大分子多糖,跟刚果红牢固结合。、纤维素是大分子多糖,跟刚果红牢固结合。3 3、纤维素酶降解平板中的纤维素成小分子糖,刚果红无法、纤维素酶降解平板中的纤维素成小分子糖,刚果红无
4、法与小分子糖结合,就被洗脱下来,呈现透明圈。与小分子糖结合,就被洗脱下来,呈现透明圈。刚果红染色法刚果红染色法方法一:方法一:先培养微生物,再加入刚果红进先培养微生物,再加入刚果红进行颜色反应行颜色反应方法二: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思考:思考: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 方法一方法一 缺点是操作烦琐,加入刚果红溶液会使菌落之间发缺点是操作烦琐,加入刚果红溶液会使菌落之间发 生混杂;优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌生混杂;优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用的作用 方法二方法二 优点是操作简便,不存在菌落混
5、杂问题优点是操作简便,不存在菌落混杂问题缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质,可以使能产生淀粉缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质,可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应;缺点二有些微生物具有降解色素酶的微生物出现假阳性反应;缺点二有些微生物具有降解色素的能力,它们在长时间培养过程中会降解刚果红,形成明显的的能力,它们在长时间培养过程中会降解刚果红,形成明显的透明圈,与纤维素分解菌不易区分透明圈,与纤维素分解菌不易区分土壤中纤维素分解菌的分离土壤中纤维素分解菌的分离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
6、产生透明挑选产生透明圈的菌落圈的菌落分布环境分布环境(1 1)土壤取样:)土壤取样:富含纤维素的环境中富含纤维素的环境中操作步骤操作步骤 由于生物与环境的相互依存关系,在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。微生物的几率要高于普通环境。原因原因实例:树林中多年落叶形成的腐殖土,多年实例:树林中多年落叶形成的腐殖土,多年积累的枯枝败叶等。积累的枯枝败叶等。讨论讨论:如果找不到合适的环境,可以将滤纸如果找不到合适的环境,可以将滤纸埋在
7、土壤中,将滤纸埋在土壤中有什么作用?埋在土壤中,将滤纸埋在土壤中有什么作用?你认为滤纸应该埋在土壤中多深?你认为滤纸应该埋在土壤中多深?答:将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相答:将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中,实际上是人工设置纤维素分解菌生对集中,实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将滤纸埋于深约存的适宜环境。一般应将滤纸埋于深约10cm10cm左右的土壤中。左右的土壤中。(2 2)选择培养)选择培养 目的:目的:增加纤维素分解菌的浓度,以确保能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够从样品中分离所需要的微生物操作:称取土样操作:称取土样20 g2
8、0 g,在无菌条件下加入装,在无菌条件下加入装有有30 mL30 mL培养基的摇瓶中。将摇瓶置于摇床上,培养基的摇瓶中。将摇瓶置于摇床上,在在30 30 下振荡培养下振荡培养1 12 d2 d,至培养基变混浊。,至培养基变混浊。吸取一定的培养液(约吸取一定的培养液(约5 mL5 mL),转移至另一瓶),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新鲜的选择培养基中,以同样的方法培养到培养液变浑浊。养液变浑浊。(3 3)梯度稀释:)梯度稀释:(4 4)涂布培养)涂布培养1 1、刚果红染色法、刚果红染色法:(5 5)筛选菌株:)筛选菌株:常用的刚果红染色法有两种,常用的刚果红染色法有两种,
9、一种是先培养微生物,再加入刚果红进一种是先培养微生物,再加入刚果红进行染色反应,行染色反应,另一种是在倒平板时就加入刚果红另一种是在倒平板时就加入刚果红试验结果试验结果实验组:实验组:对照组:对照组:经刚果红染色法,菌落周围将经刚果红染色法,菌落周围将会出现明显的透明圈会出现明显的透明圈不含纤维素的培养基经刚果红染不含纤维素的培养基经刚果红染色法,菌落周围不出现明显透明色法,菌落周围不出现明显透明圈圈讨论:这两种方法各有哪些优点与不足?讨论:这两种方法各有哪些优点与不足?方法一是传统的方法,缺点是操作繁琐,加入刚果红方法一是传统的方法,缺点是操作繁琐,加入刚果红方法一是传统的方法,缺点是操作繁
10、琐,加入刚果红方法一是传统的方法,缺点是操作繁琐,加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂;其优点是这样显示出的溶液会使菌落之间发生混杂;其优点是这样显示出的溶液会使菌落之间发生混杂;其优点是这样显示出的溶液会使菌落之间发生混杂;其优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用。方法二的优点是操作简便,不存在菌落混杂的问题,方法二的优点是操作简便,不存在菌落混杂的问题,方法二的优点是操作简便,不存在菌落混杂的问题,方法二的优点是操作简便,不存在菌落混杂的问题,缺点是由于纤维素和琼脂、土豆
11、汁中都含有淀粉类物缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物缺点是由于纤维素和琼脂、土豆汁中都含有淀粉类物质,可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应,质,可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应,质,可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应,质,可以使能够产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应,但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊,但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊,但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊,但这种只产生淀粉酶的微生物产生的透明圈较为模糊,因为培养基中纤维素占主要地位,因此可以与纤维素因为培养基中纤
12、维素占主要地位,因此可以与纤维素因为培养基中纤维素占主要地位,因此可以与纤维素因为培养基中纤维素占主要地位,因此可以与纤维素酶产生的透明圈相区分。酶产生的透明圈相区分。酶产生的透明圈相区分。酶产生的透明圈相区分。方法二的另一缺点是:有些微生物具有降解色素的方法二的另一缺点是:有些微生物具有降解色素的方法二的另一缺点是:有些微生物具有降解色素的方法二的另一缺点是:有些微生物具有降解色素的能力,它们在长时间的培养过程中会降解刚果红形能力,它们在长时间的培养过程中会降解刚果红形能力,它们在长时间的培养过程中会降解刚果红形能力,它们在长时间的培养过程中会降解刚果红形成明显的透明圈,与纤维素分解菌不易区
13、分。成明显的透明圈,与纤维素分解菌不易区分。成明显的透明圈,与纤维素分解菌不易区分。成明显的透明圈,与纤维素分解菌不易区分。在在产生明显的透明圈产生明显的透明圈的菌落,挑取并接种的菌落,挑取并接种到纤维素分解菌的选择培养基上,在到纤维素分解菌的选择培养基上,在30300 0C C 37 370 0C C培养,可获得培养,可获得纯培养纯培养。2 2、挑菌、挑菌加入青霉素的培养基:加入青霉素的培养基:加入高浓度食盐的培养基:加入高浓度食盐的培养基:不含有机碳源的培养基不含有机碳源的培养基:自养型(硝化细菌)自养型(硝化细菌)酵母菌、霉菌酵母菌、霉菌金黄色葡萄球菌金黄色葡萄球菌在微生物学中,将在微生物学中,将允许特定种类的微生物生长,同允许特定种类的微生物生长,同时抑制或阻止其他种类微生物生长时抑制或阻止其他种类微生物生长的培养基称为的培养基称为选择培养基。选择培养基。分解尿素的细菌分解尿素的细菌以尿素作为唯一氮源的培养基:以尿素作为唯一氮源的培养基:伊红伊红美蓝培养基美蓝培养基是鉴别培养基,可以是鉴别培养基,可以用来检测自来水中的大肠杆菌是否超标、用来检测自来水中的大肠杆菌是否超标、例如:鉴别大肠杆菌培养基例如:鉴别大肠杆菌培养基菌落呈黑色菌落呈黑色纯净菌种的保藏纯净菌种的保藏1、斜面保藏、斜面保藏(临时保存)(临时保存)2、甘油保藏、甘油保藏 (长期保存)(长期保存)