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1、课题课题31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，一般认为它至，一般认为它至少包括三种组分，即少包括三种组分，即CX酶酶、 C1酶酶和和葡萄糖葡萄糖苷酶苷酶，前两种酶使，前两种酶使纤维素纤维素分解成分解成纤维二糖纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖葡萄糖。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糖葡萄糖苷酶苷酶葡萄糖葡萄糖2甲甲 乙乙 在在2支支20mL的试管中，的试管中，分别放入分别放入16cm的滤纸条，的滤纸条，再分别加入再分别加入pH为为4.8、物质、物质的量浓度为的量浓度为0.1mol/L的醋酸的醋酸-醋酸钠
2、缓冲液醋酸钠缓冲液10mL、11mL。在加入在加入10mL缓冲液的试管缓冲液的试管中加入中加入1mL纤维素酶纤维素酶（7080U/mL）。将二支试）。将二支试管固定在管固定在50mL的锥形瓶中，的锥形瓶中，在摇床上以在摇床上以140r/min的转速的转速振荡反应振荡反应1h，观察结果。，观察结果。4、纤维素酶活性的测定实验：、纤维素酶活性的测定实验：3. .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这种方法能够通过这种方法能够通过颜色颜色反应反应直接对微生物进行筛选直接对微生物进行筛选 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
3、物，当，当纤维素被纤维素被纤维素酶纤维素酶分解后，红色复合物无法形分解后，红色复合物无法形成，成，出现以出现以纤维素分解菌纤维素分解菌为中心的为中心的透明圈透明圈，我，我们可以通过们可以通过是否产生透明圈是否产生透明圈来筛选纤维素分解来筛选纤维素分解菌。菌。2.2.原理：原理：4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将样品涂布到鉴别纤维素分解菌别纤维素分解菌的培养基上的培养基上挑选产生挑选产生透明圈的透明圈的菌落菌落（此步可以省略）（此步可以省略）（此步可以省略）（此步可以省略）52 2、选择培养的操作方法、选择培养的操作方法n将土样加入装有将土样加入装有30ml30m
4、l选择培养基的锥形瓶中，选择培养基的锥形瓶中，将锥形瓶固定在将锥形瓶固定在摇床摇床上，在一定温度下振荡上，在一定温度下振荡培养培养1-2d1-2d，直至培养液变，直至培养液变混浊混浊。n吸取一定量的培养液，转移至另一瓶新鲜的吸取一定量的培养液，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养液选择培养基中，以同样的方法培养到培养液变混浊。变混浊。选择培养选择培养（富集培养）富集培养）增加纤维素分解菌的浓度增加纤维素分解菌的浓度，以确保以确保能够从样品中分离所需要的微生物。能够从样品中分离所需要的微生物。1 1、目的：目的：6刚果红染色法刚果红染色法方法一：方法一：先先培养微生物培养微生物
5、，再加，再加入刚果红进行颜色反应入刚果红进行颜色反应方法二：方法二：在在倒平板时倒平板时就加入刚就加入刚果红果红7 为了确定分离得到的是纤维素为了确定分离得到的是纤维素分解菌，还需要进行分解菌，还需要进行_实验，纤维素酶的发酵方法有实验，纤维素酶的发酵方法有_ 发酵和发酵和_ 发酵。纤维素发酵。纤维素酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的等纤维素所产生的_ 含量进含量进行定量测定。行定量测定。发酵产纤维素酶发酵产纤维素酶 液体液体 固体固体 葡萄糖葡萄糖 8n碳源碳源n氮源氮源n生长因子生长因子n无机盐无机盐n水水微生物需要的五大类营养要素物质微生物需要的
6、五大类营养要素物质（一）微生物需要的营养物质及功能（一）微生物需要的营养物质及功能9n概念概念n来源来源n常见的生长因子常见的生长因子微生物生长微生物生长不可缺少不可缺少的的微量有机物微量有机物酵母膏、蛋白胨、动植物组织的提取液酵母膏、蛋白胨、动植物组织的提取液n 维生素、氨基酸、碱基等维生素、氨基酸、碱基等生长因子生长因子思考思考是否培养所有微生物的培养基中都需要是否培养所有微生物的培养基中都需要加生长因子？加生长因子？101、碳源、碳源2 2、自养型微生物利用无机碳源，、自养型微生物利用无机碳源，、自养型微生物利用无机碳源，、自养型微生物利用无机碳源， 异养型微生物利用有机碳源；异养型微生
7、物利用有机碳源；异养型微生物利用有机碳源；异养型微生物利用有机碳源；有机碳源：如糖类有机碳源：如糖类有机碳源：如糖类有机碳源：如糖类无机碳源：如无机碳源：如无机碳源：如无机碳源：如COCO2 25 5自养型微生物的自养型微生物的自养型微生物的自养型微生物的能源能源能源能源是光能或无机物氧化释放的化学能；是光能或无机物氧化释放的化学能；是光能或无机物氧化释放的化学能；是光能或无机物氧化释放的化学能； 异养型微生物的异养型微生物的异养型微生物的异养型微生物的能源能源能源能源是和碳源一样（有机碳源）是和碳源一样（有机碳源）是和碳源一样（有机碳源）是和碳源一样（有机碳源） 3 3、自养型微生物利用无机
8、氮源，、自养型微生物利用无机氮源，、自养型微生物利用无机氮源，、自养型微生物利用无机氮源， 异养型微生物可能利用无机氮源也可能利用有机氮源异养型微生物可能利用无机氮源也可能利用有机氮源异养型微生物可能利用无机氮源也可能利用有机氮源异养型微生物可能利用无机氮源也可能利用有机氮源4 4 4 4、有机碳源也是、有机碳源也是、有机碳源也是、有机碳源也是异养型微生物的主要能源异养型微生物的主要能源118有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶
9、处理服装面料等。纤维素酶可以通过微生物发酵来生产，为处理服装面料等。纤维素酶可以通过微生物发酵来生产，为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种的方法，了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种的方法，获得产生纤维素酶较多的菌株。获得产生纤维素酶较多的菌株。(1)写出实验步骤：写出实验步骤：_.制备含有制备含有_的固体培养基。的固体培养基。_._. (2)预期实验结果结论：预期实验结果结论：128.答案（1）将培养好的菌株分为两组，一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理作对照。把诱变组的大量菌株接种到多个含有纤维素的固体培养基上，同时对照组接种未处理的菌株。把它们置于相同的条件下培养一段时间后，取培养基用刚果红染色，观察记录菌落周围透明圈的大小情况13n(2)诱变组中菌落周围的透明圈与对照组相比较大，说明诱变育种获得了高纤维素酶产量的菌株诱变组中菌落周围的透明圈与对照组相同，说明诱变育种没有使菌株发生相关变化n诱变组中菌落周围的透明圈与对照组相比较小，说明诱变育种获得了低纤维素酶产量的菌株14
