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1、專題專題2微生物的培養(yǎng)與應用微生物的培養(yǎng)與應用 課題課題3分解纖維素的微生物的分分解纖維素的微生物的分離離 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接 棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產物，其棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產物，其纖維素的質量分數可達纖維素的質量分數可達92%95%，亞麻、木材、作物，亞麻、木材、作物秸稈等也富含纖維素。許多商品纖維素都是由天然纖維秸稈等也富含纖維素。許多商品纖維素都是由天然纖維素制得的。用分解纖維素的微生物處理后，纖維素可分素制得的。用分解纖維素的微生物處理后，纖維素可分解成糖。它不僅可以供給人們能量，還可以用于釀酒、解成糖。它不僅可以供給人們能量，還可以用于釀

2、酒、釀醋等食品加工業(yè)，成為葡萄糖的替代品。釀醋等食品加工業(yè)，成為葡萄糖的替代品。 欄目鏈接欄目鏈接 請思考：請思考： 1.如何將纖維素分解成人類可以利用的單糖？如何將纖維素分解成人類可以利用的單糖？ 2.從何處可得到分解纖維素的微生物，又如何分離？從何處可得到分解纖維素的微生物，又如何分離？ 欄目鏈接欄目鏈接 欄目鏈接欄目鏈接1纖維素的化學組成纖維素的化學組成含含_三種元素，是一種多糖。纖維素的基三種元素，是一種多糖。纖維素的基本組成單位是本組成單位是_，人體內沒有，人體內沒有_，所以人，所以人體不能直接以纖維素為能源物質，但土壤中有分解纖維體不能直接以纖維素為能源物質，但土壤中有分解纖維素的

3、微生物，最終把纖維素分解成素的微生物，最終把纖維素分解成_釋放到無機釋放到無機環(huán)境環(huán)境。一、纖維素與纖維素酶一、纖維素與纖維素酶 欄目鏈接欄目鏈接 C、H、O 葡萄糖葡萄糖 纖維素酶纖維素酶 葡萄糖葡萄糖 2纖維素的分布纖維素的分布_是自然界中纖維素含量最高的天然產物，是自然界中纖維素含量最高的天然產物，此外，木材、作物秸稈等也富含纖維素。纖維素產生于此外，木材、作物秸稈等也富含纖維素。纖維素產生于植物的植物的_作用，地球上的植物每年產生的纖維素作用，地球上的植物每年產生的纖維素超過超過_億噸。研究土壤中分解纖維素的微生物將億噸。研究土壤中分解纖維素的微生物將給我們的生活帶來很大變化給我們的生

4、活帶來很大變化。 欄目鏈接欄目鏈接 棉花棉花 光合光合 70 3纖維素的組分纖維素的組分纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括_、_和和_三種組分。前兩三種組分。前兩種 酶 使 纖 維 素分 解 成種 酶 使 纖 維 素分 解 成 _， 第 三 種 酶 將， 第 三 種 酶 將_分解成葡萄糖分解成葡萄糖。 欄目鏈接欄目鏈接 C1酶酶 Cx酶酶 葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶 纖維二糖纖維二糖 纖維二糖纖維二糖 二、纖維素分解菌的篩選二、纖維素分解菌的篩選1方法方法_染色法，常用的有兩種，一種是先培養(yǎng)染色法，常用的有兩種，一種是先培養(yǎng)_，再加入剛果紅進行，再加入剛

5、果紅進行_，另一種是在，另一種是在_時就加入剛果紅時就加入剛果紅。2原理原理(1)含纖維素的培養(yǎng)基中加入的含纖維素的培養(yǎng)基中加入的_，可與纖，可與纖維素形成維素形成_。 欄目鏈接欄目鏈接 剛果紅剛果紅 微生物微生物 顏色反應顏色反應 倒平板倒平板 剛果紅剛果紅 紅色復合物紅色復合物 ( 2 ) 當 纖 維 素 被當 纖 維 素 被 _ _ _ _ _ _ _ _ 分 解 后 ， 形 成 的分 解 后 ， 形 成 的_、_不和剛果紅發(fā)生這種反應，紅色復合物不和剛果紅發(fā)生這種反應，紅色復合物就無法形成，培養(yǎng)基中出現以就無法形成，培養(yǎng)基中出現以_為中心的為中心的透明圈，可通過是否產生透明圈，可通過是

6、否產生_來篩選纖維素分解菌來篩選纖維素分解菌。 欄目鏈接欄目鏈接 纖維素酶纖維素酶 纖維二糖纖維二糖 葡萄糖葡萄糖 纖維素分解菌纖維素分解菌 透明圈透明圈 三、實驗設計三、實驗設計 欄目鏈接欄目鏈接1實驗流程實驗流程土壤取樣土壤取樣_(此步可省略此步可省略)梯度稀釋梯度稀釋將樣品涂布到鑒別將樣品涂布到鑒別_的培養(yǎng)基上的培養(yǎng)基上挑選產挑選產生生_的菌落的菌落。2土壤取樣土壤取樣采取土樣時，可以選擇采取土樣時，可以選擇_的環(huán)境的環(huán)境。 選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng) 纖維素分解菌纖維素分解菌 透明圈透明圈 富含纖維素富含纖維素 3選擇培養(yǎng)選擇培養(yǎng)(1)目的：增加纖維素分解菌的目的：增加纖維素分解菌的_，確保能夠

7、，確保能夠從樣品中分離得到所需要的從樣品中分離得到所需要的_。(2)操作方法：將土樣加入裝有操作方法：將土樣加入裝有30 mL_的錐形瓶中，將錐形瓶固定在的錐形瓶中，將錐形瓶固定在_上，在一定溫度上，在一定溫度下振蕩培養(yǎng)下振蕩培養(yǎng)_，直至培養(yǎng)液變，直至培養(yǎng)液變_，也可重，也可重復選擇培養(yǎng)復選擇培養(yǎng)。4涉及的生物技術涉及的生物技術主要有：主要有：_的制作、的制作、_操作技術、操作技術、稀釋涂布平板法、稀釋涂布平板法、_、土壤取樣等、土壤取樣等。 欄目鏈接欄目鏈接濃度濃度 微生物微生物 選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)基 搖床搖床 12 d 混濁混濁 培養(yǎng)基培養(yǎng)基 無菌無菌 選擇培養(yǎng)基的作用選擇培養(yǎng)基的作用 欄

8、目鏈接欄目鏈接一、纖維素與纖維素酶的比較一、纖維素與纖維素酶的比較 欄目鏈接欄目鏈接纖維素纖維素纖維素酶纖維素酶組成組成由葡萄糖組成的多聚由葡萄糖組成的多聚體體由由C1酶、酶、Cx酶和葡萄酶和葡萄糖苷酶組成糖苷酶組成分布分布棉花、木材、作物秸棉花、木材、作物秸稈等稈等微生物細胞內微生物細胞內 欄目鏈接欄目鏈接作用作用與果膠構成植物與果膠構成植物的細胞壁的細胞壁水解纖維素水解纖維素實驗實驗驗證驗證纖維纖維素酶素酶的作用的作用實驗組實驗組對照組對照組結論結論纖維素酶能分解纖維素纖維素酶能分解纖維素 欄目鏈接欄目鏈接酶具有專一性，纖維素酶只能分解含纖維素的物酶具有專一性，纖維素酶只能分解含纖維素的物

9、質。質。酶發(fā)生作用需要一定的條件，不僅僅是溫度、酶發(fā)生作用需要一定的條件，不僅僅是溫度、pH等，其他物質的存在也會降低酶的活性，如木質素等，其他物質的存在也會降低酶的活性，如木質素( (木材中的有機物木材中的有機物) )就會降低纖維素酶的活性。就會降低纖維素酶的活性。特特 別別提提 醒醒例例1下列關于纖維素的敘述中，不正確的是下列關于纖維素的敘述中，不正確的是()A纖維素是由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物纖維素是由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物B纖維素能被土壤中某些微生物分解利用，是因為纖維素能被土壤中某些微生物分解利用，是因為這些微生物能產生纖維素酶這些微生物能產生纖維素酶C植物的根、莖

10、、葉等器官都含有大量的纖維素植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素D自然界中的各種生物均能把纖維素分解成葡萄糖，自然界中的各種生物均能把纖維素分解成葡萄糖，從而作為生物體的能量來源從而作為生物體的能量來源 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：自然界中部分能夠合成纖維素酶的生物才自然界中部分能夠合成纖維素酶的生物才能分解纖維素。能分解纖維素。答案：答案：D 欄目鏈接欄目鏈接變變 式式訓訓 練練1下列敘述中，正確的是下列敘述中，正確的是()A纖維素、纖維素酶基本組成單位相同纖維素、纖維素酶基本組成單位相同B膳食纖維對人體健康極為有利，是因為人體可膳食纖維對人體健康極為有利，是因為人體可分泌纖維素酶而直接

11、利用它分泌纖維素酶而直接利用它C纖維素酶是一種復合酶，由纖維素酶是一種復合酶，由C1酶、酶、Cx酶和葡萄酶和葡萄糖苷酶組成糖苷酶組成D只有纖維素分解菌才可產生纖維素酶只有纖維素分解菌才可產生纖維素酶 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：纖維素、纖維素酶的基本組成單位分別為葡纖維素、纖維素酶的基本組成單位分別為葡萄糖、氨基酸；人不可分泌纖維素酶，不可直接利用纖萄糖、氨基酸；人不可分泌纖維素酶，不可直接利用纖維素；除纖維素分解菌可分泌纖維素酶外，其他某些生維素；除纖維素分解菌可分泌纖維素酶外，其他某些生物亦可產生。物亦可產生。答案：答案：C 欄目鏈接欄目鏈接變變 式式訓訓 練練 欄目鏈接欄目鏈接 二、兩種

12、剛果紅染色法的區(qū)別二、兩種剛果紅染色法的區(qū)別特特 別別提提 醒醒由于土壤中細菌數量遠遠高于真菌和放線菌數量，由于土壤中細菌數量遠遠高于真菌和放線菌數量，因此最容易分離得到的是細菌。因此最容易分離得到的是細菌。, ,當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅纖維素的纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現以纖維素分解菌為復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈?？蓳?，通過是否產生透明圈來篩選纖中心的透明圈?？蓳?，通過是否產生透明圈來篩選纖維素分解菌。維素分解菌。例例2在加入剛果紅的培養(yǎng)基中出現透明圈的菌落是在加入剛果紅的培養(yǎng)基中出現透明圈的菌落是()

13、A分解尿素的細菌分解尿素的細菌 B硝化細菌硝化細菌C分解纖維素的細菌分解纖維素的細菌 D乳酸菌乳酸菌解析：解析：分解纖維素的細菌能將纖維素分解，剛果分解纖維素的細菌能將纖維素分解，剛果紅紅纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現以纖纖維素的復合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈。維素分解菌為中心的透明圈。答案：答案：C2兩種剛果紅染色法的結果是兩種剛果紅染色法的結果是()A均會出現透明圈均會出現透明圈B均不會出現透明圈均不會出現透明圈C方法一出現，方法二不出現方法一出現，方法二不出現D方法一不出現，方法二出現方法一不出現，方法二出現變變 式式訓訓 練練變變 式式訓訓 練練

14、解析：解析：兩種剛果紅染色法雖然程序不同，但最終都兩種剛果紅染色法雖然程序不同，但最終都會使培養(yǎng)基中出現以纖維素分解菌為中心的透明圈。會使培養(yǎng)基中出現以纖維素分解菌為中心的透明圈。答案：答案：A(1)鑒定原因：由于形成透明圈的菌落與其他微生鑒定原因：由于形成透明圈的菌落與其他微生物菌落出現混雜現象，產生透明圈的菌落可能是產生物菌落出現混雜現象，產生透明圈的菌落可能是產生淀粉酶的微生物，也可能是降解剛果紅的菌種。淀粉酶的微生物，也可能是降解剛果紅的菌種。(2)原理：為確定得到的是纖維素分解菌，還需要原理：為確定得到的是纖維素分解菌，還需要進行發(fā)酵產纖維素酶的實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有進行發(fā)酵產纖

15、維素酶的實驗，纖維素酶的發(fā)酵方法有液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。液體發(fā)酵和固體發(fā)酵兩種。(3)纖維素酶的測定方法：一般是對纖維素酶分解纖維素酶的測定方法：一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產生的葡萄糖進行定量的測定。濾紙等纖維素后所產生的葡萄糖進行定量的測定。 欄目鏈接欄目鏈接三、分離得到的纖維素分解菌的鑒定三、分離得到的纖維素分解菌的鑒定特特 別別提提 醒醒纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，以纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基屬于液體培養(yǎng)基，以纖維素為唯一碳源和能源。只有能利用纖維素的微生物，纖維素為唯一碳源和能源。只有能利用纖維素的微生物，才能在此培養(yǎng)基中繁殖生長才能在此培養(yǎng)基中繁殖生長。纖維素分

16、解菌的鑒別培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基，培纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基屬于固體培養(yǎng)基，培養(yǎng)基中加入剛果紅染料。只有能產生纖維素酶的微生物，養(yǎng)基中加入剛果紅染料。只有能產生纖維素酶的微生物，才能使培養(yǎng)基中的剛果紅才能使培養(yǎng)基中的剛果紅纖維素復合物無法形成，從纖維素復合物無法形成，從而出現透明圈而出現透明圈。例例3關于選擇培養(yǎng)正確的敘述是關于選擇培養(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素分解菌的濃度C所用培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基所用培養(yǎng)基是固體培養(yǎng)基D所用培養(yǎng)基是平板培養(yǎng)基所用培養(yǎng)基是平板培養(yǎng)基 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：選擇培養(yǎng)是增加纖維

17、素分解菌的濃度，所用選擇培養(yǎng)是增加纖維素分解菌的濃度，所用培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基，以便于下一步的稀釋涂布操作。培養(yǎng)基是液體培養(yǎng)基，以便于下一步的稀釋涂布操作。答案：答案：A 欄目鏈接欄目鏈接3分離纖維素分解菌的實驗過程中操作有誤的是分離纖維素分解菌的實驗過程中操作有誤的是()A經選擇培養(yǎng)后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的經選擇培養(yǎng)后將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上培養(yǎng)基上B富集培養(yǎng)這一步可省略，但培養(yǎng)纖維素分解菌少富集培養(yǎng)這一步可省略，但培養(yǎng)纖維素分解菌少C經稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅染色經稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅染色D對照組可用同樣量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的對照組可用同樣量的培養(yǎng)液涂布到不含纖維素的培養(yǎng)基上培養(yǎng)基上變變 式式訓訓 練練 欄目鏈接欄目鏈接解析：解析：經選擇培養(yǎng)后，再經稀釋，才能將樣品涂布經選擇培養(yǎng)后，再經稀釋，才能將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上；富集培養(yǎng)可省略；經到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上；富集培養(yǎng)可省略；經稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅染色；設置對照能證明經富集培稀釋培養(yǎng)后，用剛果紅染色；設置對照能證明經富集培養(yǎng)的確得到了欲分離的微生物。養(yǎng)的確得到了欲分離的微生物。答案：答案：A變變 式式訓訓 練練 欄目鏈接欄目鏈接