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1、,纤维素： 棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物；,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；分布植物的根、茎、叶中；,1、在草食性动物等的消化道内，也共生有分解纤维素的微生物，其原理也是产生纤维素酶而分解纤维素，而人没有分解纤维素的能力。 2、农作物秸秆：米秸、麦秸、稻草、草、木屑 等富含大量的纤维素，被利用的机会很少、效率低；,纤维素生物燃料： 最有希望替代石油能源,能分解纤维素的微生物有各种细菌、真菌和少数放线菌。细菌主要有纤维杆菌、纤维球菌、纤维弧菌和纤维粘菌等。,课题3 分解纤维素的微生物的分离,一、基础知识,1.纤维素,纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而
2、成的高分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。,土壤中某些微生物能够产生纤维素酶,把纤维素分解为葡萄糖，后再利用。,2.纤维素酶 纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶(外切酶)、CX酶(内切酶)和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。,在2支20mL的试管中，分别放入16cm的滤纸条，再分别加入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（7080U/mL）。将二支试管固定在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。,
3、1U表示1个酶活力单位，是指在温度为25，其他反应条件，如pH等，均为最适的情况下，在1min内转化1mmol的底物所需的酶量。,底物：酶所作用和催化的化合物。,纤维素酶水解滤纸试验,在一支试管中添加纤维素酶， 另一支试管不添加纤维素酶；,思考1实验分析：该实验是如何构成对照的？,滤纸崩溃法,3.纤维素分解菌的筛选,1、筛选纤维素分解菌的方法_。该方法可以通过_反应直接筛选。,刚果红染色法,颜色,2、其原理是：刚果红可以与纤维素形成_，当纤维素被_分解后， 红色复合物无法形成，出现以_ 为中心的_，可以通过_ 来筛选纤维素分解菌。,红色复合物,纤维素酶,纤维素分解菌,透明圈,是否产生透明圈,可
4、根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌,练一练：,1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是,A. 纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种 B. 纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖 C. 纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁 D. 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖,2.利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是,A. 刚果红能与纤维素形成红色复合物 B. 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物 C. 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物 D. 若培养基上产生了透明圈，则说明已筛 选出了纤维素分解菌,二、实验设计,土壤取样,选择培养,梯度稀释,将样品涂布到鉴别培养基,挑选菌落,什么样的环境取样?, 培养的目的? 选择
5、培养基的特点?,挑选什么样的菌落?,鉴别培养基的特点? 如何鉴别?,根据：微生物对生存环境的要求，到相应环境中去找；,目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中分离到所需要的微生物；,刚果红染色法,1、纤维素分解菌选择培养基属于_（固体、液体）培养基，原因是_,【资料二】选择培养,阅读资料二“选择培养基”，回答以下几问题：,液体,没有添加琼脂,2、该培养基对微生物_（具有，不具有）选择作用。如果具有，其选择机制是 _,具有,以纤维素粉为唯一碳源，能分解纤维素的微生物可以大量繁殖；,若设置一个对照实验说明选择培养的作用，应控制的变量是将_改为_。,3、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基
6、的作用？,葡萄糖,纤维素粉,鉴别纤维素分解菌的培养基,(水溶性羧甲基纤维素钠),【资料三】刚果红染色法,方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应,方法二：在倒平板时就加入刚果红,颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用,操作繁琐，刚果红会使菌落之间发生混杂,操作简便，不存在菌落混杂问题,产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈。,思考：这两种方法各有哪些优点与不足,挑选产生透明圈的菌落,挑取产生明显的透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。 接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在300C 370C培养，可获得纯培养。,（一）复习微生物技术 （二）选择培养基的操作
7、方法,四、操作提示,五、结果分析与评价,1.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。,为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行_实验，纤维素酶的发酵方法有_ 发酵和_ 发酵。纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的_ 进行定量测定。,发酵产纤维素酶,液体,固体,葡萄糖,六、课题延伸,分解纤维素的微生物的分离,纤维素酶,种类、作用、催化,刚果红染色,筛选原理,实验设计,土壤取样,选择培养,涂布培养,梯度稀释,前置染色法 后置染色法,富含纤维素土壤,
8、增大分解菌含量,染色鉴别,挑选菌落,课堂总结,产生透明圈的菌落,1、请回答下列与检验饮用水有关的问题： （1）检验大肠杆菌的含量时，通常将水样进行一系列的梯度稀释，然后将不同稀释度的水样用涂布器分别涂布到琼脂固体培养基的表面进行培养，记录菌落数量,这种方法为 。下面四种菌落分布图中，不可能由用该方法得到的是 。 A B C D,稀释涂布平板法,D,命题热点1 关于实验考查 【例1】 有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和作用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶处理服装面料等。研究人员用化合物A、硝酸盐、磷酸盐以及微量元素配制的培养基，成功的筛选到能产生纤维素酶的微生物。
9、分析回答问题。 (1)培养基中加入的化合物A是_，为微生物的生长提供_，这种培养基属于_培养基。 (2)为了筛选出能产生纤维素酶的微生物，向培养基中加入_。,(3)在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体培养基培养，增加微生物的浓度。为获得纯净的菌株，常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工具是_，操作时采用_灭菌的方法；还可用_的方法接种。 (4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉，这样做的目的是 _。 答案 (1)纤维素 碳源 选择 (2)刚果红 (3)接种环 灼烧 稀释涂布平板 (4)防止造成环境污染,解析 (1)纤维素酶能将纤维素水解成葡萄糖，为微生物的生
10、长提供营养，同样，也可以为人类所利用。要筛选到能产生纤维素酶的微生物，应用选择培养基，在培养基中加入纤维作唯一的碳源，能在此培养基中存活的微生物就是能产生纤维素酶的微生物。(2)刚果红可以和像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，而不与水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素，从而使菌落周围形成透明圈。(3)获得纯净的菌株有两种方法，即平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线操作时所用的接种环，每次接种之前都要灼烧，这是为了避免接种环上可能存在的微生物污染培养物。划线结束后灼烧接种环，能及时杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染环境和感染操作者。(4)实验结束后，使用
11、过的培养基应该进行灭菌处理后才能倒掉，这样可防止造成环境污染。,2(2010重庆理综，31)炭疽病是由炭疽杆菌引起的一种人畜共患传染病，炭疽杆菌两端截平、呈竹节状排列，菌落呈卷发状，对炭疽病疑似患者，可根据噬菌体的宿主专一性，通过实验确诊。 (1)细菌培养：采集疑似患者的样本，分离培养，获得可疑菌落。 (2)细菌鉴定：实验流程下图所示,对配制的液体培养基需采取_方法灭菌；实验所用液体培养基的碳源为_(填“无机碳”或“有机碳”)。 挑选可疑菌落制片后，用_观察，可看到呈竹节状排列的杆菌。 接种可疑菌后，35培养24小时，液体培养基变浑浊，原因是_，对照组试管中应加入_，与实验组同时培养6小时后，若实验组液体培养基的浑浊度比对照组_(填“高”或“低”)，则可明确疑似患者被炭疽杆菌感染；反之则排除。,对排除的疑似患者及易感人群，可接种炭疽杆菌疫苗，刺激机体产生相应抗体，与产生抗体相关的细胞除T细胞、B细胞外，还有_。 答案 (2)高压蒸汽(98kPa蒸汽)；有机碳 显微镜 细菌大量繁殖；等量生理盐水；低 吞噬细胞、效应B细胞,
