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1、专题二 微生物的培养与应用 课题课题3 3 分解纤维素的微生物分解纤维素的微生物 的分离的分离 一一 基础知识基础知识 纤维素与纤维素酶纤维素与纤维素酶 1 1 纤维素纤维素 纤维素是一种由纤维素是一种由葡萄糖葡萄糖首尾相连而成首尾相连而成 的的高分子高分子化合物 是含量最丰富的化合物 是含量最丰富的多糖多糖 类物质 类物质 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 纤维素能被土壤中某些微生物分解纤维素能被土壤中某些微生物分解 利用 这是因为它们能够产生利用 这是因为它们能够产生纤维素酶纤维素酶 棉花棉花是自然界中纤
2、维素含量最高的天然产物 是自然界中纤维素含量最高的天然产物 2 2 纤维素酶纤维素酶 纤维素酶是一种纤维素酶是一种复合酶复合酶 一般认为它 一般认为它 至少包括三种组分至少包括三种组分 即 即C C 1 1 酶酶 外切酶外切酶 C C X X 酶酶 内切酶内切酶 和和葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 前两种酶使纤 前两种酶使纤 维素分解成维素分解成纤维二糖纤维二糖 第三种酶将 第三种酶将纤维二纤维二 糖糖分解成分解成葡萄糖葡萄糖 纤维二糖 C1酶 Cx酶葡萄糖苷酶 葡萄糖纤维素 一一 基础知识基础知识 纤维素与纤维素酶纤维素与纤维素酶 能分解纤维素的微生物 有各种细能分解纤维素的微生物 有各种细 菌 真菌
3、和少数放线菌 菌 真菌和少数放线菌 一一 基础知识基础知识 纤维素与纤维素酶纤维素与纤维素酶 3 3 纤维素的分解 纤维素的分解 一一 基础知识基础知识 纤维素分解细菌的筛选纤维素分解细菌的筛选 1 1 方法 方法 刚果红染色法 刚果红染色法 刚果红刚果红可以与可以与纤维素纤维素形成形成红色复合物红色复合物 当纤维素被 当纤维素被纤维素酶纤维素酶分解后 红色复分解后 红色复 合物无法形成 合物无法形成 出现以出现以纤维素分解菌纤维素分解菌为为 中心的中心的透明圈透明圈 我们可以通过 我们可以通过是否产生是否产生 透明圈透明圈来筛选纤维素分解菌 来筛选纤维素分解菌 2 2 原理 原理 一一 基础
4、知识基础知识 纤维素分解细菌的筛选纤维素分解细菌的筛选 该方法可以通过该方法可以通过颜色颜色反应反应直接直接筛选 筛选 一一 基础知识基础知识 纤维素分解细菌的筛选纤维素分解细菌的筛选 3 3 优点 优点 二二 实验设计与操作实验设计与操作 实验设计 实验设计 土壤取样土壤取样选择培养选择培养梯度稀释梯度稀释 将样品涂布到鉴别将样品涂布到鉴别 纤维素分解菌的培纤维素分解菌的培 养基上养基上 挑选产生透明圈挑选产生透明圈 的菌落的菌落 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 由于由于生物适应一定的环境 环境对生物有选生物适应一定的环境
5、 环境对生物有选 择作用择作用 在富含纤维素的环境中 纤维素分 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 得目的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 土 多年积累的枯枝败叶等 讨论讨论 如果找不到合适的环境 可以将滤如果找不到合适的环境 可以将滤 纸埋在土壤中 将滤纸埋在土壤中有什么纸埋在土壤中 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 作用 你认为滤纸应该埋在土壤中多深 答 将滤纸埋在土
6、壤中能使纤维素分答 将滤纸埋在土壤中能使纤维素分 解菌相对集中 实际上是解菌相对集中 实际上是人工设置纤人工设置纤 维素分解菌生存的适宜环境维素分解菌生存的适宜环境 一般应 一般应 将滤纸埋于深约将滤纸埋于深约10cm10cm左右左右的土壤中 的土壤中 2 2 选择培养 选择培养 增加增加纤维素分解菌的纤维素分解菌的浓度浓度 以 以确保确保能够能够 从样品中从样品中分离所需要的微生物分离所需要的微生物 目的 目的 阅读书本P29 纤维素分解菌的选择培养基 配方 回答问题 答 用答 用牛肉膏蛋白胨培养基牛肉膏蛋白胨培养基与之对照 或与之对照 或 者将者将纤维素改为葡萄糖纤维素改为葡萄糖 2 2
7、选择培养 选择培养 制备选择培养基 制备选择培养基 A A 旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基 为什么 旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基 为什么 答 是答 是液体液体培养基 原因是配方中培养基 原因是配方中无凝固剂无凝固剂 琼脂 琼脂 B B 这个培养基对微生物是否具有选择作用 如果具有 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 是如何进行选择的 答 有选择作用 本配方中以答 有选择作用 本配方中以纤维素作为纤维素作为 唯一碳源唯一碳源 只有能分解纤维素的微生物可以 只有能分解纤维素的微生物可以 大量繁殖 大量繁殖 C C 你能否设计一个对照实验 说明选择培养基
8、的作用 你能否设计一个对照实验 说明选择培养基的作用 称取土样称取土样20 g20 g 在 在无菌条件无菌条件下加入装下加入装 有有30 mL30 mL培养基的摇瓶中 将摇瓶置于培养基的摇瓶中 将摇瓶置于 摇床摇床上 在上 在30 30 下振荡培养下振荡培养1 1 2 d2 d 至至培养基变混浊培养基变混浊 吸取一定的培养液 吸取一定的培养液 约约5 mL5 mL 转移至另一瓶新鲜的 转移至另一瓶新鲜的选择培选择培 养基养基中 以同样的方法培养到中 以同样的方法培养到培养液变培养液变 浑浊浑浊 操作 操作 2 2 选择培养 选择培养 提示 在选择培养的条件下 可以使那提示 在选择培养的条件下
9、可以使那 些能够些能够适应适应这种营养条件的微生物得到这种营养条件的微生物得到 迅速繁殖迅速繁殖 而那些 而那些不适应不适应这种营养条件这种营养条件 的微生物的繁殖被的微生物的繁殖被抑制抑制 因此可以起到 因此可以起到 浓缩浓缩 的作用 的作用 旁栏思考题旁栏思考题 为什么选择培养能够为什么选择培养能够 浓缩浓缩 所需的微生物 所需的微生物 按照课题按照课题1 1的稀释操作方法 将选的稀释操作方法 将选 择培养后的培养基进行等比稀释择培养后的培养基进行等比稀释 1010 1 1 1010 7 7 倍 倍 3 3 梯度稀释梯度稀释 4 4 将样品涂布到将样品涂布到鉴别纤维素分解菌鉴别纤维素分解菌
10、的培养的培养 基上基上 制备鉴别培养基制备鉴别培养基 配方见书本配方见书本2929页 操作过程见课题页 操作过程见课题1 1 2 2 涂布平板 将稀释度为 涂布平板 将稀释度为1010 4 4 1010 6 6 的菌悬的菌悬 液各取液各取0 1ml0 1ml涂布到平板培养基上 涂布到平板培养基上 30 30 倒置倒置 培养 培养 5 5 刚果红染色法刚果红染色法 方法一 先方法一 先 再加入刚果红进 再加入刚果红进 行颜色反应 行颜色反应 方法二 在方法二 在 时就加入刚果红 时就加入刚果红 培养微生物培养微生物 倒平板倒平板 旁栏思考题旁栏思考题 这两种方法各有哪些优点这两种方法各有哪些优点
11、 与不足 与不足 染色法染色法优优优优点点缺点缺点 方法一方法一 方法二方法二 颜色反应基本颜色反应基本 上是纤维素分上是纤维素分 解菌的作用解菌的作用 操作繁琐操作繁琐 刚果红会使菌落之间发生刚果红会使菌落之间发生 混杂混杂 操作简便不操作简便不 存在菌落混存在菌落混 杂问题杂问题 1 1 产生淀粉酶的微生物也产生淀粉酶的微生物也 产生模糊透明圈产生模糊透明圈 2 2 有些微生物能降解色素有些微生物能降解色素 形成明显的透明圈 形成明显的透明圈 在在产生明显的透明圈产生明显的透明圈的菌落 挑取的菌落 挑取 并接种到纤维素分解菌的选择培养并接种到纤维素分解菌的选择培养 基上 在基上 在3030
12、 0 0 C C 3737 0 0 C C培养 可获得培养 可获得 纯化培养纯化培养 6 6 纯化培养 纯化培养 提示 课题提示 课题2 2是将土样制成的菌悬液是将土样制成的菌悬液直直 接涂布在以尿素为惟一氮源的选择性培接涂布在以尿素为惟一氮源的选择性培 养基上养基上 直接分离得到菌落 直接分离得到菌落 本课题先通过本课题先通过选择培养选择培养 使纤维素分解 使纤维素分解 菌得到增殖后 再将菌液涂布在菌得到增殖后 再将菌液涂布在鉴别培鉴别培 养基养基上 其他步骤基本一致 上 其他步骤基本一致 旁栏思考题旁栏思考题 本实验的流程与课题本实验的流程与课题2 2中的中的 实验流程有哪些异同 实验流程
13、有哪些异同 操作过程 操作过程 1 1 土壤取样 土壤取样 采集土样时 应选择富含纤维素的环境 若找不采集土样时 应选择富含纤维素的环境 若找不 到合适环境 可将滤纸埋在土壤中一个月左右 也会到合适环境 可将滤纸埋在土壤中一个月左右 也会 有能分解纤维素的微生物生长 有能分解纤维素的微生物生长 旁栏思考题旁栏思考题 为什么要在富含纤维素的环境中寻找为什么要在富含纤维素的环境中寻找 纤维素分解菌 纤维素分解菌 答 答 生物适应一定环境 环境对生物具有选择作用 生物适应一定环境 环境对生物具有选择作用 只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌的含量只有在纤维素含量丰富的环境中纤维素分解菌的含量 才
14、会高于其它普通环境 从而提高获得目的微生物的才会高于其它普通环境 从而提高获得目的微生物的 几率 几率 旁栏思考题旁栏思考题 将滤纸埋在土壤中有什么作用 你认将滤纸埋在土壤中有什么作用 你认 为滤纸应该埋进土壤多深 为滤纸应该埋进土壤多深 答 答 人工设置适宜环境 使纤维素分解菌相对聚集 人工设置适宜环境 使纤维素分解菌相对聚集 将纸埋于深约将纸埋于深约10cm10cm的腐殖土壤中 的腐殖土壤中 2 2 选择培养选择培养 选择培养的目的 选择培养的目的 增加增加纤维素分解菌的浓度纤维素分解菌的浓度 以确保能够从样品中 以确保能够从样品中 分离到所需要的微生物 分离到所需要的微生物 选择培养 选
15、择培养 将土样加入装有将土样加入装有30ml30ml选择培养基的锥形瓶选择培养基的锥形瓶 中 将锥形瓶固定在摇床上 在一定温度下震中 将锥形瓶固定在摇床上 在一定温度下震 荡培养荡培养1 1 2 2天 直至培养液变浑浊 天 直至培养液变浑浊 也可重复也可重复 选择培养 选择培养 课题成果评价 一 培养基的制作是否合格以及选择培养基是 否筛选出菌落 对照的培养基在培养过程中没有菌落生长则说 明培养基制作合格 如果观察到产生透明圈的菌落 则说明可能获得了分解纤维素的微生物 二 分离的结果是否一致 由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌 的数量 因此最容易分离得到的是细菌 但由于所 取土样的环境
16、不同 学生也可能得到真菌和放线菌 等不同的分离结果 1 培养流感病毒时 应选用 A 固体培养基 B 含有多种无机盐的培养液 C 活的鸡胚 D 无菌的牛肉汤 2 微生物 除病毒外 需要从外界吸收营养物质并通过 代谢来维持正常的生长和繁殖 下列有关微生物营养的说 法正确的是 A 乳酸菌与硝化细菌所利用的碳源物质是相同的 B 微生物生长中不可缺少的一些微量的无机物称为生长 因子 C 培养基中的营养物质浓度越高对微生物的增殖越有利 D 生长因子一般是酶或核酸的组成成分 微生物本身合 成这些生长因子的能力往往不足 C D 3 在接种操作的过程中 不正确的是 A 要将接种环灼烧灭菌 B 取下棉塞后要将试管口灼烧灭菌 C 将接种环伸入试管内 先接触长菌多的部位 D 接种后还要将管口灭菌加塞 4 高压蒸气灭菌的原理是 A 高压使细菌DNA变性 B 高压使细菌蛋白质凝固变性 C 高温烫死细菌 D 高温使细菌DNA变性 C B 5 在105稀释度下 平板上生长的平均菌落数为50则每克 样品中的菌落数是 A 5 107 B 50 C 5 108 D 50 3 6 下列属于菌落特征的是 菌落的形状 菌落的大小
