(上課用)專題課題分解纖維素的微生物的分離

1、目標(biāo)：目標(biāo)：如何分離土壤中能分解纖如何分離土壤中能分解纖維素的微生物維素的微生物1.1.使用選擇培養(yǎng)基的目的是（使用選擇培養(yǎng)基的目的是（ ） A.A.培養(yǎng)細(xì)菌培養(yǎng)細(xì)菌 B.B.培養(yǎng)真菌培養(yǎng)真菌 C.C.使需要的微生物大量繁殖使需要的微生物大量繁殖 D.D.表現(xiàn)某微生物的特定性狀與其他微生物加以區(qū)別表現(xiàn)某微生物的特定性狀與其他微生物加以區(qū)別2.2.能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分別是能合成脲酶的微生物所需要的碳源和氮源分別是( )( ) A.CO A.CO2 2和和N N2 2 B. B.葡萄糖和葡萄糖和NHNH3 3 C.COC.CO2 2和尿素和尿素 D.D.葡萄糖和尿素葡萄糖和尿素C

2、 CD D3.3.下列說法不正確的是（下列說法不正確的是（ ）A.A.科學(xué)家從科學(xué)家從70708080度熱泉中分離到耐高溫的度熱泉中分離到耐高溫的TaqDNATaqDNA聚聚 合酶。合酶。B.B.統(tǒng)計(jì)某一稀釋度的統(tǒng)計(jì)某一稀釋度的5 5個(gè)平板的菌落數(shù)依次為個(gè)平板的菌落數(shù)依次為M1M1、M2M2、 M3M3、M4M4、M5M5，以，以M3M3作為該樣品菌落數(shù)的估計(jì)值。作為該樣品菌落數(shù)的估計(jì)值。C.C.設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因設(shè)置對(duì)照實(shí)驗(yàn)的主要目的是排除實(shí)驗(yàn)組中非測(cè)試因素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度素對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，提高實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可信度 D.D.同其他生物環(huán)境相比，土

3、壤中的微生物數(shù)量最大，同其他生物環(huán)境相比，土壤中的微生物數(shù)量最大，種類最多。種類最多。4.4.為培養(yǎng)和分離出酵母菌并淘汰雜菌，常在培養(yǎng)基中為培養(yǎng)和分離出酵母菌并淘汰雜菌，常在培養(yǎng)基中加入（）加入（） A.A.較多的氮源物質(zhì)較多的氮源物質(zhì) B.B.較多的碳源物質(zhì)較多的碳源物質(zhì) C.C.青霉素類藥物青霉素類藥物 D.D.高濃度食鹽高濃度食鹽B BC C 5、實(shí)驗(yàn)測(cè)定鏈霉素對(duì)、實(shí)驗(yàn)測(cè)定鏈霉素對(duì)3種細(xì)菌的抗生素效應(yīng)，用種細(xì)菌的抗生素效應(yīng)，用3種細(xì)種細(xì)菌在事先準(zhǔn)備好的瓊脂塊平板上畫菌在事先準(zhǔn)備好的瓊脂塊平板上畫3條等長(zhǎng)的平行線（條等長(zhǎng)的平行線（3條線均與下圖中的鏈霉素帶接觸），將平板置于條線均與下圖中的

4、鏈霉素帶接觸），將平板置于37條條件下恒溫培養(yǎng)件下恒溫培養(yǎng)3天，結(jié)果如圖所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析以天，結(jié)果如圖所示。從實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析以下敘述，不正確的是下敘述，不正確的是 A鏈霉素能阻止結(jié)核菌的生長(zhǎng)鏈霉素能阻止結(jié)核菌的生長(zhǎng) B鏈霉素對(duì)結(jié)核菌比對(duì)霍亂菌更有效鏈霉素對(duì)結(jié)核菌比對(duì)霍亂菌更有效C鏈霉素對(duì)結(jié)核菌比對(duì)傷寒菌更有效鏈霉素對(duì)結(jié)核菌比對(duì)傷寒菌更有效 D鏈霉素可以用于治療傷寒病人鏈霉素可以用于治療傷寒病人D D閱讀課本閱讀課本2727頁(yè)基礎(chǔ)知識(shí)部分第一、二頁(yè)基礎(chǔ)知識(shí)部分第一、二段，回答下列問題：段，回答下列問題：1. 1. 纖維素在生物圈的分布狀況？纖維素在生物圈的分布狀況？纖維素是地球上含量最豐富的多

5、糖纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)。植物的根、莖、葉等器官都含類物質(zhì)。植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中有大量的纖維素。其中棉花棉花是自然界中是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。一、纖維素和纖維素酶一、纖維素和纖維素酶 纖維素酶是一種纖維素酶是一種復(fù)合酶復(fù)合酶，一，一般認(rèn)為它至少包括三種組分般認(rèn)為它至少包括三種組分，即，即C1酶、酶、 CX酶和葡萄糖苷酶酶和葡萄糖苷酶，前兩種，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。酶將纖維二糖分解成葡萄糖。纖維素纖維素纖維纖維二糖二糖葡萄糖葡萄糖C1酶酶Cx酶酶

6、葡萄糖葡萄糖苷酶苷酶2.纖維素酶的組成及作用？纖維素酶的組成及作用？3 3、纖維素的分解、纖維素的分解 能分解能分解纖維素纖維素的微生物有各種細(xì)菌、的微生物有各種細(xì)菌、真菌和少數(shù)放線菌。真菌和少數(shù)放線菌。方法：濾紙崩潰法方法：濾紙崩潰法4 4、纖維素酶活性的測(cè)定實(shí)驗(yàn)：、纖維素酶活性的測(cè)定實(shí)驗(yàn)：下列生物能分解纖維素的是下列生物能分解纖維素的是（ ） 人人 兔兔 牛牛 蘑菇蘑菇 纖維桿菌纖維桿菌A. B.C. D.C（二）纖維素分解菌的篩選（二）纖維素分解菌的篩選1、篩選纖維素分解菌的方法是、篩選纖維素分解菌的方法是_。該方法可以通。該方法可以通過過_反應(yīng)直接篩選。反應(yīng)直接篩選。剛果紅染色法剛果紅

7、染色法顏色顏色閱讀課本課本閱讀課本課本28頁(yè)相關(guān)部分，回答下列問題：頁(yè)相關(guān)部分，回答下列問題：2、其原理是：剛果紅可以與纖維、其原理是：剛果紅可以與纖維素形成素形成_，當(dāng)纖維素被，當(dāng)纖維素被_分解后，紅色復(fù)合物無(wú)分解后，紅色復(fù)合物無(wú)法形成，出現(xiàn)以法形成，出現(xiàn)以_為為中心的中心的_，我們可以通過，我們可以通過_來篩選纖維素分解菌。來篩選纖維素分解菌。紅色復(fù)合物紅色復(fù)合物纖維素酶纖維素酶纖維素分解菌纖維素分解菌 透明圈透明圈是否產(chǎn)生透明圈是否產(chǎn)生透明圈剛果紅染色法：剛果紅染色法：這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接對(duì)微生物進(jìn)行篩選這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接對(duì)微生物進(jìn)行篩選練一練：練一練：1.1.下列關(guān)于

8、纖維素酶的說法，錯(cuò)誤的是下列關(guān)于纖維素酶的說法，錯(cuò)誤的是A. 纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種B. 纖維素酶可把纖維素分解成葡萄糖纖維素酶可把纖維素分解成葡萄糖C. 纖維素酶可用于去掉植物的細(xì)胞壁纖維素酶可用于去掉植物的細(xì)胞壁D. 葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖2.利用剛果紅染色法可以篩選出纖維素利用剛果紅染色法可以篩選出纖維素分解菌，下列說法錯(cuò)誤的是分解菌，下列說法錯(cuò)誤的是A. 剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物 B. 剛果紅能與纖維二糖形成紅色復(fù)合物剛果紅能與纖維二糖形成紅色復(fù)合物 C. 剛果紅

9、不能與葡萄糖形成紅色復(fù)合物剛果紅不能與葡萄糖形成紅色復(fù)合物D. 若培養(yǎng)基上產(chǎn)生了透明圈，則說明已篩若培養(yǎng)基上產(chǎn)生了透明圈，則說明已篩選出了纖維素分解菌選出了纖維素分解菌三、實(shí)驗(yàn)操作三、實(shí)驗(yàn)操作土壤取樣土壤取樣選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng)梯度稀釋梯度稀釋將樣品涂布到鑒別將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培纖維素分解菌的培養(yǎng)基上養(yǎng)基上挑選產(chǎn)生透挑選產(chǎn)生透明圈的菌落明圈的菌落旁欄思考題旁欄思考題本實(shí)驗(yàn)流程與課題本實(shí)驗(yàn)流程與課題2中中的實(shí)驗(yàn)流程有哪些異同？的實(shí)驗(yàn)流程有哪些異同？課題課題2是將土樣制成的菌懸液直接涂布是將土樣制成的菌懸液直接涂布在以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基上，在以尿素為唯一氮源的選擇培養(yǎng)基上，直接分離

10、得到菌落直接分離得到菌落本課題通過選擇培養(yǎng)，使纖維素分解本課題通過選擇培養(yǎng)，使纖維素分解菌得到增殖以后，再將菌液涂布到選菌得到增殖以后，再將菌液涂布到選擇培養(yǎng)基上。擇培養(yǎng)基上。土壤取樣土壤取樣取樣環(huán)境取樣環(huán)境富含纖維素的環(huán)境中富含纖維素的環(huán)境中 由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系，由于生物與環(huán)境的相互依存關(guān)系，在富含纖維素的環(huán)境中，纖維素分解菌在富含纖維素的環(huán)境中，纖維素分解菌的含量相對(duì)提高，因此從這種土樣中獲的含量相對(duì)提高，因此從這種土樣中獲得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。得目的微生物的幾率要高于普通環(huán)境。原因原因土壤取樣土壤取樣 實(shí)例：樹林中多年落葉形成的腐殖實(shí)例：樹林中多年落葉形成的腐殖土，

11、多年積累的枯枝敗葉等。土，多年積累的枯枝敗葉等。 討論討論: :如果找不到合適的環(huán)境，可將如果找不到合適的環(huán)境，可將濾紙埋在土壤中，將濾紙埋在土壤中有什濾紙埋在土壤中，將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)埋進(jìn)土壤中多深？么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)埋進(jìn)土壤中多深？ 將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌將濾紙埋在土壤中能使纖維素分解菌相對(duì)集中，實(shí)際上是人工設(shè)置纖維素分解相對(duì)集中，實(shí)際上是人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將濾紙埋于深菌生存的適宜環(huán)境。一般應(yīng)將濾紙埋于深約約10cm10cm左右的土壤中。左右的土壤中。旁欄思考題旁欄思考題為什么要在富含纖維為什么要在富含纖維素的環(huán)境中找纖維素分解菌？

12、素的環(huán)境中找纖維素分解菌？在富含纖維素的環(huán)境中纖維素分在富含纖維素的環(huán)境中纖維素分解菌的含量相對(duì)提高解菌的含量相對(duì)提高旁欄思考題旁欄思考題將濾紙埋在土壤中有將濾紙埋在土壤中有什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤什么作用？你認(rèn)為濾紙應(yīng)該埋進(jìn)土壤多深？多深？ 人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適人工設(shè)置纖維素分解菌生存的適宜環(huán)境，使纖維素分解菌相對(duì)聚集。宜環(huán)境，使纖維素分解菌相對(duì)聚集。將紙埋于深約將紙埋于深約10cm的腐殖土壤中。的腐殖土壤中。1.1.選擇培養(yǎng)的目的：選擇培養(yǎng)的目的：增加纖維素分解菌的濃度，以確保增加纖維素分解菌的濃度，以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物能夠從樣品中分離到所需要的微生物選擇

13、培養(yǎng)選擇培養(yǎng)參照課本參照課本2929頁(yè)旁欄中的比例配置，頁(yè)旁欄中的比例配置，回答下列問題回答下列問題a.a.旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體旁欄中的配方是液體培養(yǎng)基還是固體培養(yǎng)基？為什么？培養(yǎng)基？為什么？b.b.這個(gè)培養(yǎng)基對(duì)微生物是否具有選擇作用？這個(gè)培養(yǎng)基對(duì)微生物是否具有選擇作用？如果具有，是如何進(jìn)行選擇的？如果具有，是如何進(jìn)行選擇的？是液體培養(yǎng)基，原因是配方中無(wú)凝固劑是液體培養(yǎng)基，原因是配方中無(wú)凝固劑有選擇作用，本配方中的碳源是纖維素，有選擇作用，本配方中的碳源是纖維素，所以能分解纖維素的微生物可以大量繁殖所以能分解纖維素的微生物可以大量繁殖2.2.制備選擇培養(yǎng)基制備選擇培養(yǎng)基c.c.你能

14、否設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說明你能否設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說明選擇培養(yǎng)基的作用選擇培養(yǎng)基的作用用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基與之對(duì)照用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基與之對(duì)照3.3.操作方法操作方法：將土樣加入裝有將土樣加入裝有30ml選擇培養(yǎng)基的選擇培養(yǎng)基的錐形瓶中，將錐形瓶固定在搖床上，在錐形瓶中，將錐形瓶固定在搖床上，在一定溫度下振蕩培養(yǎng)一定溫度下振蕩培養(yǎng)12天，直至培養(yǎng)天，直至培養(yǎng)液變渾濁。也可重復(fù)選擇培養(yǎng)液變渾濁。也可重復(fù)選擇培養(yǎng)思考：為什么選擇培養(yǎng)能夠思考：為什么選擇培養(yǎng)能夠“濃濃縮縮”所需的微生物？所需的微生物？在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些在選擇培養(yǎng)的條件下，可以使那些能夠適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物得到迅能夠適應(yīng)

15、這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物得到迅速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的速繁殖，而那些不適應(yīng)這種營(yíng)養(yǎng)條件的微生物的繁殖被抑制，因此可以起到微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“濃縮濃縮”的作用的作用梯度稀釋梯度稀釋按照課題按照課題1 1的稀釋操作方法，將的稀釋操作方法，將選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進(jìn)行等比稀釋，選擇培養(yǎng)后的培養(yǎng)基進(jìn)行等比稀釋，稀釋最大倍數(shù)到稀釋最大倍數(shù)到10106 6將樣品涂布到鑒別纖維素將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上分解菌的培養(yǎng)基上1. 制備培養(yǎng)基制備培養(yǎng)基:參照旁欄中的比例參照旁欄中的比例 2. 涂布平板：涂布平板：將稀釋度為將稀釋度為104106的菌懸液各取的菌懸液各取0.1ml涂布在培

16、養(yǎng)基上，涂布在培養(yǎng)基上，30倒置培養(yǎng)倒置培養(yǎng)挑選產(chǎn)生透明圈的菌落挑選產(chǎn)生透明圈的菌落 挑取產(chǎn)生明顯的透明圈的菌落，挑取產(chǎn)生明顯的透明圈的菌落，一般即為分解纖維素的菌落。一般即為分解纖維素的菌落。 接種到纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)接種到纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上，在基上，在30300 0C C 37370 0C C培養(yǎng)，可獲得純培養(yǎng)，可獲得純培養(yǎng)。培養(yǎng)。剛果紅染色法剛果紅染色法方法一：方法一： 方法二：方法二： 在倒平板時(shí)就加入剛果紅在倒平板時(shí)就加入剛果紅先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色先培養(yǎng)微生物，再加入剛果紅進(jìn)行顏色反應(yīng)反應(yīng) 方法一方法一缺點(diǎn)是操作繁瑣，加入剛果缺點(diǎn)是操作繁瑣，加入剛果紅溶液會(huì)

17、使菌落之間發(fā)生混雜；優(yōu)點(diǎn)是這紅溶液會(huì)使菌落之間發(fā)生混雜；優(yōu)點(diǎn)是這樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解樣顯示出的顏色反應(yīng)基本上是纖維素分解菌的作用菌的作用 方法二方法二優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，不存在菌優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便，不存在菌落混雜問題落混雜問題 缺點(diǎn)一是由于培養(yǎng)基中還含有淀粉類缺點(diǎn)一是由于培養(yǎng)基中還含有淀粉類物質(zhì)，可以使能產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)物質(zhì)，可以使能產(chǎn)生淀粉酶的微生物出現(xiàn)假陽(yáng)性反應(yīng)；缺點(diǎn)二有些微生物具有降解假陽(yáng)性反應(yīng)；缺點(diǎn)二有些微生物具有降解色素的能力，它們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)過程中會(huì)色素的能力，它們?cè)陂L(zhǎng)時(shí)間培養(yǎng)過程中會(huì)降解剛果紅，形成明顯的透明圈降解剛果紅，形成明顯的透明圈，與纖維，與纖維素分解菌不易

18、區(qū)分素分解菌不易區(qū)分1.在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解在富含纖維素的環(huán)境中尋找纖維素分解菌，符合下列哪一生物學(xué)觀點(diǎn)？菌，符合下列哪一生物學(xué)觀點(diǎn)？ A.生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)生物結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的觀點(diǎn)B.生物結(jié)構(gòu)與功能整體性觀點(diǎn)生物結(jié)構(gòu)與功能整體性觀點(diǎn) C. 生物與環(huán)境相適應(yīng)的觀點(diǎn)生物與環(huán)境相適應(yīng)的觀點(diǎn)D.生物發(fā)展進(jìn)化的觀點(diǎn)生物發(fā)展進(jìn)化的觀點(diǎn)練一練：練一練：2.從土壤中分離獲得某種微生物的步驟是從土壤中分離獲得某種微生物的步驟是 土壤取樣土壤取樣梯度稀釋梯度稀釋選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng) 菌懸液涂布平板菌懸液涂布平板挑選出單個(gè)菌落挑選出單個(gè)菌落 A. B. C. D.3. 有關(guān)選擇培養(yǎng)正確的敘述是有關(guān)選擇培養(yǎng)正確的敘述是A. 可以增加纖維素分解菌的濃度可以增加纖維素分解菌的濃度 B. 可以減少纖維素分解菌的濃度可以減少纖維