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课题3 分解纤维素的微生物的分离
专题二 微生物的培养与应用
纤维素是一种由葡萄糖首位相连而成的高分子化合物,是地球上含量最丰富的多糖类物质。
1、 纤维素在生物圈的分布状况?
植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。
一、纤维素和纤维素酶
2、纤维素酶的组成及作用?
纤维素酶是一种复合酶,一般认为它至少包括三种组分,即CX酶、 C1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。
①取二支20mL的试管
3、实验:纤维素酶分解纤维素的实验
②各加入一张滤纸条
③各加入pH4.8,物质量为0.1mol/L的醋酸-醋酸钠缓冲液11ml和10ml
④在乙试管中加入1mL纤维素酶
⑤两支试管固定在锥形瓶中,放在
140r/min的摇床上振荡1h
⑥结果:乙试管的滤纸条消失
讨论:乙试管的滤纸条为什么会消失?甲试管的作用是什么?
二.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
土壤取样
选择培养
梯度稀释
将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
挑选产生透明圈的菌落
三、实验操作
① 取样环境:
富含纤维素的环境中
由于生物与环境的相互依存关系,在富含纤维素的环境中,纤维素分解菌的含量相对提高,因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。
② 原因
土壤取样
③ 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。
④ 讨论:如果找不到合适的环境,可将滤纸埋在土壤中,将滤纸埋在土壤中有什么作用?你认为滤纸应埋进土壤中多深?
将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对集中,实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将滤纸埋于深约10cm左右的土壤中。
1、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到所需要的微生物
选择培养
培养基成分分析
培养基组成
提供主要的营养物质
纤维素粉 5g
碳源(能源)
NaNO3 1g
氮源、无机盐
KCl 0.5g Na2HPO4·7H2O 1.2g
KH2PO4 0.9g
MgSO4 ·7H2O 0.5g
无机盐
酵母膏 0.5g
生长因子、碳源、氮源
水解酵素 0.5g
氮素、生长因子
溶解后,蒸馏水定容至1000mL
水
2、制备选择培养基
提示:自变量为培养基的种类,即普通培养基和选择培养基。可用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照,或者将纤维素改为葡萄糖。
A、旁栏中的配方是液体培养基还是固体培养基?为什么?
是液体培养基,原因是配方中无凝固剂(琼脂)
B、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?
有选择作用,本配方中纤维素作为主要碳源,只有能分解纤维素的微生物可以大量繁殖。
C、你能否设计一个对照实验,说明选择培养基的作用
3、操作方法:
将土样加入装有30ml选择培养基的锥形瓶中,将锥形瓶固定在摇床上,在一定温度下振荡培养1~2天,直至培养液变浑浊。也可重复选择培养
思考:为什么选择培养能够“浓缩”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,因此可以起到“浓缩”的作用
按照课题1的稀释操作方法,将选择培养后的培养基进行等比稀释101~107倍。
梯度稀释
1、 制备培养基: 参照旁栏中的比例
2、 涂布平板: 将稀释度为104~106的菌悬液各取0.1ml涂布在培养基上,30℃倒置培养
将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上
培养基组成
提供的主要营养物质
CMC-Na 5~10g
碳源
酵母膏 1g
碳源、氮源、生长因子
KH2PO4 0.25g
无机盐
土豆汁 100mL
碳源、生长因子
琼脂 15g
凝固剂
上述物质溶解后,加蒸馏水定容至
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