选修一：2.3上课分解纤维素的微生物的分离.ppt

2018.5.8 邹晓琴 棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外木材、作物秸秆也富含纤维素。纤维素可用于纺织工业，造纸、发酵等 由葡萄糖首尾相连形成的大分子有机化合物，是地球上含量最多的多糖类物质。 一、实验原理 1、纤维素（C6H10O5)n （一）纤维素和纤维素酶 思考：1.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，但却不会在地球上大量的积累，为什么？ 40～60%能被土壤中的某些微生物分解利用。 2.这些微生物为什么能分解纤维素呢？ 这些微生物能够合成纤维素酶。 能分解纤维素的微生物包括各种细菌（纤维单胞菌属、纤维弧菌属、噬胞菌属、芽孢梭菌属等）、真菌(霉菌)和少数放线菌。除此之外还存在于草食动物消化道中的一些微生物，如牛、羊、兔等，为厌氧型细菌。 2、纤维素酶 纤维素酶不是单一酶，是复合酶，包括C1酶、CX酶、葡萄糖苷酶。 纤维素 纤维二糖 葡萄糖 C1酶、 CX酶 葡萄糖苷酶 （1）人能不能对纤维素消化吸收？为什么？ 不能，因为人体不能合成纤维素酶。人以淀粉为主要的能量来源。 思考： （2）食物中的纤维素有什么作用？ 食物中的膳食纤维可刺激胃肠蠕动和分泌消化液，有助于食物的消化和排泄。 ①取二支20mL的试管 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 甲 乙 ④在乙试管中加入1mL纤维素酶，甲试管中加入 。 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：（1）④步骤中应加入什么？ （2）甲试管的作用是什么？该实验的自变量是什么？ 3、纤维素酶作用的测定实验： 如何检测纤维素被纤维素酶分解成了葡萄糖？ 加入斐林试剂，水浴加热，观察有无砖红色沉淀生成。 下列生物能分解纤维素的是（ ） ①人 ②兔 ③牛 ④蘑菇 ⑤纤维杆菌 A.①②③④⑤ B.②③⑤ C.②③④⑤ D.③⑤ C （二）纤维素分解菌的筛选 2、筛选原理： 1、筛选方法： 刚果红（CR）是一种染料，它可以与像纤维素这样的多糖物质形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖产生这种颜色反应 阅读教材P28，找出以下内容： 刚果红染色法 通过产生的透明圈来筛选纤维素分解菌 加入刚果红 红色复合物 红色复合物无法形成 出现以纤维素分解 菌为中心的透明圈 纤维素 纤维素被纤维 素酶分解 筛选过程： 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 三、实验设计 1、实验流程 土壤取样 选择培养 梯度稀释 挑选产生透 明圈的菌落 将样品涂布在鉴别纤 维素分解菌的培养基上 思考：本实验的流程与课题2中的实验流程有哪些异同？ 课题2是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性培养基上，直接分离得到菌落。本实验是先通过选择培养，使纤维素分解菌得到增殖后，再将菌液涂布在鉴别培养基上。其他步骤基本一致。 思考1：你认为应在何种环境中容易获得纤维素分解菌？为什么？ （1）土壤取样： 2、操作步骤 富含纤维素的环境中。如：树林中多年落叶形成的腐殖土，多年积累的枯枝败叶等。 原因：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，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境。 思考2:如果找不到合适的环境，可以将滤纸埋在土壤中，将滤纸埋在土壤中有什么作用？你认为滤纸应该埋在土壤中多深？ 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。 具体操作： （1）称取土样20 g，在无菌条件下加入装有30 mL选择培养基的摇瓶中。 （2）将摇瓶置于摇床上，在30 ℃下振荡培养1～2 d，至培养基变混浊。 （3）吸取一定的培养液（约5 mL），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变浑浊。 （2）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 NaNO3 1g