人教版高中生物选修一专题二课题3分解纤维素的微生物的分离 课件 共18张PPT

课件18张PPT。专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离课题背景什么是纤维素？
纤维素在生物圈的分布状况？
阅读课本27页基础知识部分回答下列问题： 纤维素是一种由葡萄糖首尾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。 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。纤维素有什么作用？ 纤维素是地球上最古老、最丰富的天然高分子，是人类最宝贵的天然可再生资源。纤维素化学与工业始于一百六十多年前，是高分子化学诞生及发展时期的主要研究对象，纤维素及其衍生物的研究成果为高分子物理及化学学科的创立、发展和丰富作出了重大贡献。 食物中的纤维素被称为第七种营养素。不能被消化吸收，但有促进肠道蠕动，利于粪便排出等功能。自然界中的纤维素是如何被代谢的？
纤维素酶的组成及其作用 某些含有纤维素酶的微生物能够分解利用纤维素。 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。实验思路
筛选原理纤维素分解菌的筛选 到富含纤维素的环境中去取样
用选择培养基进行筛选刚果红染色法
(1)刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。
(2)纤维素分解菌能产生纤维素酶分解纤维素，从而使菌落周围形成透明圈。
实验原理 即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。实验操作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土壤取样取样的环境是怎样的，作出这种选择的理由是什么？ 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。
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，因此从这种土壤中获得目的微生物的几率要高于普通环境 将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，实际上是人工设置纤维素分解菌生存的适宜环境。一般应将纸埋于深约10 cm左右腐殖土壤中。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？选择培养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.2、制备选择培养基参照课本29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？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？ c、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 微生物可以大量繁殖.用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照选择培养操作方法： 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，在一定温度下震荡培养1～2天，直至培养液变浑浊。也可重复选择培养流程中的“选择培养”是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定。梯度稀释 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，稀释最大倍数到106将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上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℃倒置培养挑选产生透明圈的菌落方法一：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应方法二：在倒平板时就加入刚果红刚果红染色法思考：这两种方法各有哪些优点与不足 方法一
优点：这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用
缺点：操作烦琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发 生混杂；
方法二
优点：操作简便，不存在菌落混杂问题
缺点：一、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；
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，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分.结果分析与评价（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（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的微生物。如果不同，分析产生不同结果的原因。 由于在土壤中细菌的数量远远高于真菌和放线菌的数量，因此最容易分离得到的是细菌。但由于所取土样的环境不同，学生也可能得到真菌和放线菌等不同的分离结果。课题延伸 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，纤维素酶的发酵方法有 液体 发酵和 固体 发酵，纤维素酶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。（2014新课标卷Ⅰ,39）[生物——选修1：生物技术实验]（15分）
植物秸秆中的纤维素可被某些微生物分解。回答下列问题:
（1）分解秸秆中纤维素的微生物能分泌纤维素酶，该酶是由3种组分组成的复合酶，其中的葡萄糖苷酶可将 分解成 。
（2）在含纤维素的培养基中加入刚果红（CR）时，CR可与纤维素形成 色复合物。用含有CR的该种培养基培养纤维素分解菌时，培养基上会出现以该菌的菌落为中心的
。 纤维二糖葡萄糖红色透明圈 （3）为从富含纤维素的土壤中分离获得纤维素分解菌的单菌落，某同学设计了甲、乙两种培养基（成分见下表）：
注：“+”表示有，“－”表示无。
据表判断，培养基甲 （填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是 ；培养基乙 （填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是 ；液体培养基不能分离单菌落不能不能乙培养基中没有纤维素，不会形成CR-纤维素红色复合物，即使出现单菌落也不能确定其为纤维素分解菌