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1、分解纤维素的微生物的分离分解纤维素的微生物的分离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、纤维素酶的组成及作用？、纤维素酶的组成及作用？纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中棉花棉花是自然界中纤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。纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即种组分，即C CX X酶酶、 C C1 1酶酶和和葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶，前两种酶，前两种酶使纤维素分解
2、成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖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。分解成葡萄糖。基础知识：纤维素和纤维素酶基础知识：纤维素和纤维素酶纤维素分解菌的筛选纤维素分解菌的筛选1、纤维素分解菌的筛选方法、纤维素分解菌的筛选方法2、纤维素分解菌的筛选方法的原理、纤维素分解菌的筛选方法的原理刚果红染色法刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直接：这种方法能够通过颜色反应直接 对微生物进行筛选对微生物进行筛选 刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素
3、被纤维素酶分解后刚果红当纤维素被纤维素酶分解后刚果红纤维素的复合纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中心的心的 。这样我们可以通过是否产生透明。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌圈来筛选纤维素分解菌透明圈透明圈 实验操作实验操作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产生透明挑选产生透明圈的菌落圈的菌落土壤取样土壤取样土壤取样土壤取样取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？ 选择纤维素丰富的环境选
4、择纤维素丰富的环境，如树林中多，如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。叶等等。 生物与环境的互相依存关系，在生物与环境的互相依存关系，在富含富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，提高，因此从这种土壤中获得目的微生物因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境的几率要高于普通环境选择培养选择培养1 1、选择培养的目的：、选择培养的目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保能够从样品中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分离到所需要的微生物2 2、制备选择培养基、制备选择培养基
5、3 3、操作方法：、操作方法：将土样加入装有将土样加入装有30ml30ml选择培养基的锥形瓶中，将锥选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养1 12 2天，天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养直至培养液变浑浊。也可重复选择培养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？在选择培养的条件下，可以使那些能够适应这种在选择培养的条件下，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，而那些不适应营养条件的微生物得到迅速繁殖，而那些不适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以这种营养条件的微生物的繁
6、殖被抑制，因此可以起到起到“浓缩浓缩”的作用的作用梯度稀释梯度稀释 按照课题按照课题1 的稀释操作方法，将选择培的稀释操作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释，稀释最大倍数养后的培养基进行等比稀释，稀释最大倍数到到106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1 1、制备培养基、制备培养基: :2 2、涂布平板：、涂布平板： 将稀释度为将稀释度为10104 410106 6的菌悬液各取的菌悬液各取0.1ml0.1ml涂布在培养基上，涂布在培养基上，3030倒置培养倒置培养挑选产生透挑选产生透明圈的菌落明圈的菌落刚果红染色法刚果红染色法，挑选产生透明圈的菌落
7、，挑选产生透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落一般即为分解纤维素的菌落刚果红染色法刚果红染色法方法一：方法一：先培养微生物，再加入刚果先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应红进行颜色反应方法二：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的作用素分解菌的作用方法二方法二 优点是操作简便，不存在菌落混杂问题；缺点一优点是操作简
8、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，可以使能产生淀粉酶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，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分1 1、下列关于纤维素酶的说法，错误的是、下列关于纤维素酶的说法，错误的是A A、纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种B B、纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖纤维素酶可
9、把纤维素分解成葡萄糖C C、纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁D D、葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖2 2、利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，、利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是下列说法错误的是A A、刚果红能与纤维素形成红色复合物刚果红能与纤维素形成红色复合物 B B、刚果红能与纤维二糖形成红色复合物刚果红能与纤维二糖形成红色复合物 C C、刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物D D、若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出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了纤维素分解
10、菌DB3 3、在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列、在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点？（哪一生物学观点？（ ）A A、生物结构与功能相适应的观点生物结构与功能相适应的观点 B B、生物结构与功能整体性观点生物结构与功能整体性观点C C、生物与环境相适应的观点生物与环境相适应的观点 D D、生物发展进化的观点生物发展进化的观点4 4、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是（、从土壤中分离获得某种微生物的步骤是（ ） 土壤取样土壤取样 梯度稀释梯度稀释 选择培养选择培养 菌悬液涂布平板菌悬液涂布平板 挑选出单个菌落挑选出单个菌落A A、 B B、C C、 D D、
11、CB5 5、有关选择培养正确的叙述是（、有关选择培养正确的叙述是（ ）A A、可以增加纤维素分解菌的浓度可以增加纤维素分解菌的浓度B B、可以减少纤维素分解菌的浓度可以减少纤维素分解菌的浓度C C、所用培养基是固体培养基所用培养基是固体培养基D D、所用培养基是平板培养基所用培养基是平板培养基A结果分析与评价结果分析与评价（一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落筛选出菌落（二）分离的结果是否一致（二）分离的结果是否一致 设置对照，若对照的培养基在培养过程中无菌落设置对照，若对照的培养基在培养过程中无菌落生长则说明培养基制作合格。如果观察到
12、产生透明圈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。的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。尿素分解菌的分离实验流程：尿素分解菌的分离实验流程：将土样制成的菌悬液直接涂布在以尿素为唯一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培养基上，直接分离得到菌落；氮源的选择培养基上，直接分离得到菌落；纤维素分解菌的分离实验流程：纤维素分解菌的分离实验流程：通过选择培养先使细菌增殖后，再将菌液涂布通过选择培养先使细菌增殖后，再将菌液涂布在鉴别培养基上。其他操作基本相同。在鉴别培养基上。其他操作基本相同。两个实验流程的异同两个实验流程的异同比较项目
13、比较项目分解尿素的细菌分解尿素的细菌纤维素分解菌纤维素分解菌选选择择培培养养基基原理原理培养基培养基类型类型目的目的鉴鉴定定培培养养基基原理原理现象现象方法方法将细菌涂布在只有将细菌涂布在只有尿素做氮源的选择尿素做氮源的选择培养基上培养基上将细菌涂布在只有将细菌涂布在只有纤维素粉做碳源的纤维素粉做碳源的选择培养基上选择培养基上固体培养基固体培养基液体培养基液体培养基筛选菌株筛选菌株选择培养选择培养比较比较项目项目分解尿素的细菌分解尿素的细菌纤维素分解菌纤维素分解菌选选择择培培养养原理原理培养基类培养基类型型目的目的鉴鉴定定培培养养基基原原理理现现象象方方法法在细菌分解尿素的化学反应在细菌分解尿
14、素的化学反应中，细菌合成的脲酶将尿素中，细菌合成的脲酶将尿素分解成了氨，氨会使培养基分解成了氨，氨会使培养基的碱性增强，的碱性增强，pHpH升高。在培升高。在培养基中加入酚红指示剂，如养基中加入酚红指示剂，如果果pHpH升高指示剂会变红升高指示剂会变红刚果红可以与纤维素形成刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被红色复合物，当纤维素被纤维素酶催化分解后红色纤维素酶催化分解后红色复合物无法形成，培养基复合物无法形成，培养基上就会出现以纤维素分解上就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈菌为中心的透明圈观察菌落周围是否有着色的观察菌落周围是否有着色的环带出现来鉴定尿素分解菌环带出现来鉴定尿素分解菌观察菌落周围是否出现观察菌落周围是否出现透明圈来筛选纤维素分解菌透明圈来筛选纤维素分解菌脲酶检测法脲酶检测法刚果红染色法刚果红染色法
