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1、酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸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C1酶酶、CX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
2、素分解成纤维二糖，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。一、纤维素和纤维素酶一、纤维素和纤维素酶酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸纤维素纤维素C C1 1酶、酶、C CX X酶酶纤维二糖纤维二糖葡萄葡萄 糖苷酶糖苷酶葡萄糖葡萄糖酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸纤维素和纤维素酶纤维素和纤维素酶1纤维素与淀粉比较纤维素与淀粉比较纤维素与淀粉都是由葡萄糖组成的，但组成两者的葡萄糖纤维素与淀粉都是由葡萄糖组成的，但组成两者的葡萄糖的连接方式不同，因而使两者的形态完全不同。的连接方式不同，因而使两者的形态完全不同。(1)纤维素是由葡萄糖分子按纤维素
3、是由葡萄糖分子按1,4 糖苷键连接而成的，淀糖苷键连接而成的，淀粉是由葡萄糖分子按粉是由葡萄糖分子按1,4 糖苷键连接而成的。糖苷键连接而成的。(2)人类以淀粉为主要能量来源，但完全不能消化纤维素，而人类以淀粉为主要能量来源，但完全不能消化纤维素，而反刍动物和大量的微生物则主要以纤维素为能量来源。反刍动物和大量的微生物则主要以纤维素为能量来源。原因：在反刍动物的瘤胃中生活着大量的可以分解纤维素原因：在反刍动物的瘤胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。的微生物。酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸2纤纤维素酶维素酶(1)纤维纤维素酶的催化原理素酶的催化原理纤维素酶中的纤维素酶中的 C1 酶、酶
4、、CX 酶酶使纤维素分解成纤维二糖，使纤维素分解成纤维二糖，接接着着葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。正是在这三种酶的协将纤维二糖分解成葡萄糖。正是在这三种酶的协同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供同作用下，纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养，同样，也可以为人类所利用。营养，同样，也可以为人类所利用。(2)纤维纤维素酶可以作为禽兽饲料添加剂。其作用机制在于，素酶可以作为禽兽饲料添加剂。其作用机制在于，它可以打破植物细胞壁，使胞内原生质体暴露出来，由内源酶它可以打破植物细胞壁，使胞内原生质体暴露出来，由内源酶进一步降解，所以除了细胞壁被降解供能外，还提高
5、了胞内物进一步降解，所以除了细胞壁被降解供能外，还提高了胞内物质的消化率，从而有效地提高饲料的有效能值。质的消化率，从而有效地提高饲料的有效能值。酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸二、纤维素分解菌的筛选二、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 酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸方法：滤纸崩溃法方法：滤纸崩溃法3、纤维素酶活性的测定实验：、纤维素酶活性的测定实验：酶酶筛选筛选操作操作
6、结果结果延伸延伸练一练：练一练：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、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、纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖、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、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、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，、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、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、刚果红能与纤维二糖形成红色复合物、刚果红
7、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、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、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菌酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸三、实验操作三、实验操作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产生透明挑选产生透明圈的菌落圈的菌落其中当纤维素分解菌的浓度足够时，选择培养这一步可以省略。其中当纤维素分解菌的浓度足够时，选择培养这一步可以省略。土壤中分解尿素的细菌的分离与计数和分离分解纤维素的土壤中
8、分解尿素的细菌的分离与计数和分离分解纤维素的微生物的实验流程都要经过土壤取样、梯度稀释、涂布、分离。微生物的实验流程都要经过土壤取样、梯度稀释、涂布、分离。前者需要分离、计数，只能用选择培养基；后者先经过选择培前者需要分离、计数，只能用选择培养基；后者先经过选择培养基以增加纤维素分解菌的浓度，然后梯度稀释，涂布到鉴别养基以增加纤维素分解菌的浓度，然后梯度稀释，涂布到鉴别培养基上，最后挑选菌落。培养基上，最后挑选菌落。酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸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取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？么？ 选择纤维素丰富的环境，如树林中多年
9、落叶选择纤维素丰富的环境，如树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等等。 生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素生物与环境的互相依存关系，在富含纤维素的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，因此从的环境中纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境境酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸思考：思考：将滤纸埋在土壤中有什么作用？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？你认为滤纸应该埋进土壤多深？土壤取样土壤取样将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌将滤纸埋在土壤中能使纤
10、维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般讲纸埋分解菌生存的适宜环境。一般讲纸埋于深约于深约10cm10cm左右腐殖土壤中。左右腐殖土壤中。酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸（富集培养）富集培养）根据样品中目的菌株数量来确定是否需要根据样品中目的菌株数量来确定是否需要 纤维素粉纤维素粉 5g 5g MgSOMgSO4 47H7H2 2O O 0.5g 0.5g NaNONaNO3 3 1g 1g KCl KCl 0.5g 0.5g NaNa2 2HPOHPO4 47H7H2 2O O 1.2g 1.2g 酵母膏酵母膏 0.5g0.5g
11、KHKH2 2POPO4 4 0.9g 0.9g 水解酪素水解酪素 0.5g0.5g纤维素分解菌的选择培养基纤维素分解菌的选择培养基选择培养选择培养酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸选择培养选择培养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分离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到所需要的微生物2、制备选择培养基、制备选择培养基参照课本参照课本29页旁栏中的比例配置，回答下列问题页旁栏中的比例配置，回答下列问题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？b、这个培养基对微
12、生物是否具有选择作用？如果具、这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具 有，是有，是如何进行选择的？如何进行选择的？ c、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用、你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用是液体培养基，原因是配方中无凝固剂是液体培养基，原因是配方中无凝固剂有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的所以能分解纤维素的 微生物可以大量繁殖微生物可以大量繁殖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酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸3、操作方法：、操作方法：将土样加入装有将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶
13、中，选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡将锥形瓶固定在摇床上，在一定温度下震荡培养培养12天，直至培养液变浑浊。也可重复天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养选择培养思考：思考：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条件的微生物的繁殖被抑制，因适应这种营养条件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到此可以起到“浓缩浓缩”的作用的作用酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸梯
14、度稀释梯度稀释 按照课题按照课题1 的稀释操的稀释操作方法，将选择培养后的作方法，将选择培养后的培养基进行等比稀释，稀培养基进行等比稀释，稀释最大倍数到释最大倍数到106酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸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、制备培养基、制备培养基:参照旁栏中的比例参照旁栏中的比例2、涂布平板：将稀释度为、涂布平板：将稀释度为104106的菌悬的菌悬液各取液各取0.1ml涂布在培养基上，涂布在培养基上，30倒置培倒置培养养酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸挑选产生透挑选产生透明圈的菌落明圈的菌落 参照课本参照课本刚果红染色法刚果红染
15、色法，挑选产生透，挑选产生透明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落明圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸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缺点是操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发发 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菌
16、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酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸练一练练一练1、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、在富含纤维素的环境
17、中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点？（学观点？（ ）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、生物结构与功能整体性观、生物结构与功能整体性观点点C、生物与环境相适应的观点、生物与环境相适应的观点 D、生物发展进化的观点、生物发展进化的观点2、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 菌悬菌悬液涂布平板液涂布平板 挑选出单个菌落挑选出单个菌落A、 B、C、 D、3、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、可以增加纤维素分解菌的浓度、可以增加纤维素分解菌的
18、浓度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、所用培养基是固体培养基、所用培养基是固体培养基D、所用培养基是平板培养基、所用培养基是平板培养基CBA酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸四、结果分析与评价四、结果分析与评价（一）培养基的制作是否合格以及选择培养一）培养基的制作是否合格以及选择培养基是否筛选出菌落基是否筛选出菌落（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。如果观察到产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生
19、透明圈的菌落，则说明可能获得了分解纤维素的微生物。的微生物。如果不同，分析产生不同结果的原因。如果不同，分析产生不同结果的原因。酶酶筛选筛选操作操作结果结果延伸延伸五、课题延伸五、课题延伸 本课题对分解纤维素的微生物进行了本课题对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需步。为确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等的测定方法一般是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的测定。纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。
