分解纤维素的微生物的分离知识点..
分解纤维素微生物的分离与纯化实验操作与注意事项
分解纤维素微生物的分离与纯化实验操作与注意事项一、引言纤维素是一种重要的天然生物质，广泛存在于植被、农业废弃物和生活垃圾中。
分解纤维素的微生物对于生物能源转化、环境修复和生物材料制备具有重要意义。
本实验旨在介绍如何进行纤维素分解微生物的分离与纯化，以便更好地研究和利用这些微生物。
二、材料与设备1. 纤维素基质（例如木材粉末、花生壳碎屑等）2. 无菌培养基（适合目标微生物的培养基）3. 纤维素分解微生物样品4. 离心管、试管、平板培养基等常用实验室器材5. 灭菌器、微量移液器、孵化箱等实验设备三、实验步骤1. 样品处理a) 收集纤维素分解微生物样品，如土壤、水体或植物材料。
b) 将样品进行悬浮液处理，使用适当的稀释液（如生理盐水）或培养基进行悬浮液的制备。
c) 通过过滤或离心等操作，去除悬浮液中的大颗粒物质，得到较为均匀的样品。
2. 分离与纯化a) 取一定数量的样品悬液，分别均匀涂布在含有纤维素的固体培养基表面（例如含有纤维素的琼脂平板）。
b) 使用洁净的铁环或无菌塑料处理棒，在固体培养基表面进行菌落的划线、划圆或刺取等操作，以分离出单个微生物菌落。
c) 将分离得到的单个菌落转移到无菌富含纤维素的液体培养基中培养。
3. 筛选与纯化a) 从初步培养基中挑选出优良的单菌落，根据其特征进行初步筛选。
b) 针对初步筛选出的菌落，进行进一步鉴定和纯化，采用形态学、生理生化特性及分子生物学方法进行分析。
c) 辅助使用显微镜、PCR、基因测序等技术手段，确保所得微生物为纤维素分解菌。
四、注意事项1. 实验操作应在无菌环境下进行，避免外源污染。
2. 纤维素的质量和处理方式会影响微生物的分离，选择适当的纤维素基质、浓度和处理方法。
3. 注意培养基的配制和pH值的调节，确保适合目标微生物的生长需求。
4. 操作过程中要注意个人防护，避免对自身和他人造成伤害。
5. 实验后要及时清洗和消毒使用的设备和试剂，避免污染和交叉感染。
课题3分解纤维素微生物的分离
可根据是否 产生透明圈 来筛选纤维 素分解菌
(三)、实验设计
土壤 取样
选择 培养
梯度 稀释
将样品涂 布到鉴别 培养基
挑选 菌落
什么 样的 环境
① 培养的目的? ②选择培养基的 特点?
①什 么样的 菌落?
取样?
根据：微生物 目的：增加纤维素 刚果红染色法
对生存环境的 要求，到相应 环境中去找；
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；
挑选产生透明圈的菌落
挑取产生明显的透明圈的菌落， 一般即为分解纤维素的菌落。
接种到纤维素分解菌的选择培养 基上，在300C－ 370C培养，可获得纯 培养。
2、其原理是：刚果红可以与纤维素形成 __红__色__复__合__物__，当纤维素被__纤__维__素__酶_分解后，
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___，可以通过是____否___产____生___透____明____圈_____ 筛选纤维素分解菌。
一、基础知识
1.纤维素
纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高 分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。
土壤中某些微生物能够产生纤维素酶,
把纤维素分解为葡萄糖，后再利用。
一、基础知识
2.纤维素酶
纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包 括三种组分，即C1酶(外切酶)、CX酶(内切酶)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。
1U表示1个酶活力单位，是指在温度为25℃，其他反应条件，如 pH等，均为最适的情况下，在1min内转化1mmol的底物所需的 酶量。
底物：酶所作用和催化的化合物。
2.3分解纤维素的微生物的分离
富集培养→纯种分离→性能测定。
（1）不同微生物的生存环境不同，获得理想微生物的第一步是
从适合的环境采集菌样，然后再按一定的方法分离、纯化。培养
嗜盐菌的菌样应从 海滩等高盐 环境采集。
（2）富集培养指创设仅适合待分离微生物旺盛生长的特定环境
条件，使其群落中的数量大大增加，从而分离出所需微生物的培
养方法。对产耐高温淀粉酶微生物的富集培养应选择以淀粉为 的
3、操N作aC：l溶液作用：刚漂果洗红作，用以—免—出洗现去的与透纤明维圈素不结够合清不晰牢。的 方法1：先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应。 方法2：在倒平板时就加入刚果红。
染色法
优点
缺点
这两种方法各有哪些优点与不足？
颜色反应基本 操作繁琐。
方法1 上是纤维素分 刚果红会使菌落之间发生
(后置染色法） 解菌的作用 混杂。
发酵产纤维素酶实验 液体发酵 固体发酵
2、纤维素酶的测定方法:
对纤维素酶分解滤纸等纤维素所产生的 葡萄糖含量进行定量测定。
课堂小结
分解 纤维 素的 微生 物的 分离
纤维素酶 种类、作用、催化活力
筛选原理 刚果红染色
前置染色法 后置染色法
实 土壤取样 验 选择培养 设 计 纯化培养
富含纤维素土壤 增大分解菌含量 染色鉴别
为什么？
微生物大量繁殖
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。
注意：该步骤也可省略，但纤维素分解菌较少。
3.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101～107倍。
分解纤维素微生物的分离(40)PPT课件
2.原理：
红色
素分解菌
.
刚果 纤维
5
三、实验设计 1.实验流程：
纤维素
纤维素
梯度稀释
.
6
选择培养基 涂布平板
透明圈
.
7
2.课题延伸： (1)为确定透明圈内的菌落是否是纤维素分解菌，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__两种。 (2)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。
200 mL培养基加入1 mL的 比例加入CR溶液→混匀→
1 mol/L的NaCl溶液 1 5mi n后 倒平板→接种后培养→出
倒掉NaCl溶液→出现透明圈
现透明圈
.
18
方法一
方法二
先培养微生物，再加入刚果红
区别
倒平板时就加入刚果红
进行颜色反应
显示出的颜色反应基本上是纤 操作简便，不存在菌落混
C.对纤维素酶分解纤维素后所产生的纤维二糖进行定量测定
D.对纤维素分解菌进行定量测定
【解析】选B。得到鉴别培养基上形成的透明圈中的菌落只是
对分解纤维素的微生物进行初步筛选，为确定得到的是纤维素
分解菌，需要进行发酵产纤维素酶的实验，并且进行纤维素酶
的测定。测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产
.
14
【解析】选A。纤维素酶是一种复合酶，一般认为至少包括三 种组分——C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，其中C1酶和CX酶将纤 维素分解为纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖。
.
15
【变式训练】纤维素酶的测定方法一般是( )
分解纤维素微生物的分离方法与技巧
分解纤维素微生物的分离方法与技巧绪论近年来，随着环境污染问题的日益突出，分解纤维素的微生物研究变得越来越重要。
纤维素是一种复杂的多糖类化合物，其有效降解对于生物质资源的利用具有重要意义。
本文将介绍一些常用的分离方法与技巧，以期为相关研究提供参考。
一、物理分离方法1. 筛选法筛选法是常用的物理分离方法之一。
通过对样品进行适当的物理处理，如研磨、过筛等，可以将纤维素微生物与其他杂质分开。
这种方法简单易行，但存在一定的局限性，无法区分不同种类的微生物。
2. 显微镜观察法显微镜观察法可根据微生物的形态特征进行分离。
将纤维素样品放置在显微镜下进行观察，识别并分离出目标微生物。
这种方法适用于微生物数量较少的情况，但需要一定的显微观察技巧。
二、化学分离方法1. 酸碱处理法酸碱处理法通过调节样品的酸碱度来分离目标微生物。
纤维素微生物对酸碱度较敏感，可以利用这一特性实现分离。
例如，可以将样品浸泡在酸性溶液中，使纤维素微生物脱离样品并转移到溶液中，然后用适当的方法将其分离收集。
2. 加热处理法加热处理法是一种常用的化学分离方法。
纤维素微生物对高温较为敏感，通过加热样品可以使其脱离纤维素并转移到其他介质中。
例如，可以将样品加热至一定温度，使纤维素微生物被释放出来，然后采用适当的方法将其分离。
三、生物分离方法1. 生物筛选法生物筛选法是利用其他微生物对纤维素微生物的生物竞争关系来进行分离。
通过将待分离样品与其他微生物接种在同一培养基中，观察结果可以得出纤维素微生物的分离情况。
2. 培养方法培养方法是常用的生物分离方法。
可以利用纤维素微生物的特殊生长要求，构建适合其生长的培养基，从而分离目标微生物。
例如，可以选择添加纤维素作为碳源的培养基，利用纤维素微生物对碳源的特异性降解，进行分离。
结论分解纤维素微生物的分离方法与技巧多种多样，不同的方法适用于不同的研究目的和样品特点。
在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的分离方法，并结合其他分析手段进行综合分析。
分解纤维素的微生物的分离知识点
04
技术创新与装备升级
加强技术创新和装备升级，提 高分解纤维素的微生物在工业 生产和环境治理中的应用水平 。
感谢您的观看
THANKS
多指标评价
综合考虑微生物的纤维素分解能力、生长速度、产物种类和产量等 多个指标，对目标微生物进行全面评价，选择最优菌株。
交叉验证
采用不同来源的纤维素材料或不同培养条件进行交叉验证实验，以 验证目标微生物的纤维素分解能力和适应性。
03
鉴定与分类技术
形态学鉴定
显微镜观察
01
利用光学显微镜或电子显微镜观察微生物的形态、大小、结构
DNA测序技术
利用特异性引物对目标DNA片段进行PCR扩 增，以获得足够的DNA量用于后续分析。
生物信息学分析
利用生物信息学方法对测序数据进行处理和 分析，包括序列比对、基因注释、系统发育 分析等，以揭示微生物的物种归属和遗传特 性。
04
培养条件优化及产物分析
培养基成分选择及优化
碳源选择
纤维素作为唯一碳源，促进纤维素分解菌的生 长。
纤维素具有结晶区和非结晶区，结晶区结构紧密 ，难以被降解。
微生物种类及功能
微生物种类繁多，包括细菌、 真菌、放线菌等。
不同种类的微生物具有不同 的生理功能，如分解有机物 、合成有机物、固氮、脱硫
等。
微生物在自然界中分布广泛， 参与各种生物地球化学循环过
程。
纤维素分解微生物的作用
纤维素分解微生物能够分泌纤维素酶，将纤维素降解为葡 萄糖等单糖。
纯种分离
利用平板划线法、稀释涂布平板 法等手段，将富集培养后的微生 物进行纯种分离，获得单一菌落 。
初筛与复筛
通过观察菌落形态、测定纤维素 酶活性等方法进行初筛，再通过 摇瓶发酵等实验手段进行复筛， 以确认目标微生物的分解纤维素 能力。
2.3分解纤维素的微生物的分离
可省略，但得到的纤维素分解菌较少。
⑦选择培养的操作方法？ 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。
⑧为什么需要振荡培养？ 让反应更加充分；增加培养基中的氧气，
满足细胞呼吸的需求获得更多的微生物。
人为制造一个富含纤维素的环境； 例如：将滤纸埋入土里10cm处，一段时间后再从腐烂的滤纸选。
【2】选择培养 ①按物理性质进行分类，此培养基属于？
培养基组分
碳源、
能源 纤维素粉
含量 5g
NaNO3 氮源 1g
无机N盐a2、HPO4·7H2O 1.2g
调节PHKH2PO4
0.9g
MgSO4·7H2O 0.5g
10-15min后倒去CR溶液
刚果红染色法：
方法二：倒平板时加刚果红
倒平板
菌液涂布
倒置培养
鉴别培养基 +
刚果红溶液(灭菌)
你能比较一下刚果红的两种染色方法的优缺点吗?
刚果红染色法
染色法
优点
缺点
方法一
颜色反应基本 操作繁琐；
（先培养微生物， 上是纤维素分 刚果红会使菌落之间发生混杂
再加刚果红） 解菌的作用
红色复合物 无法形成
通过是否产生的透明圈 来筛选纤维素分解菌
出现以纤维素分解 菌为中心的透明圈
未接种的刚果红培养基
3、从功能上看，这是一种_鉴__别__培养基。
4、不同菌落的透明圈大小不同，说明什么？
透明圈越大，说明在菌落周围被分解的 纤维素范围越大，纤维素酶的数量越多， 活性越强
接种纤维素分解菌 的培养基
(选修一)-2.3分解纤维素的微生物的分离
纤维素生物燃料： 最有希望替代石油能源
能分解纤维素的微生物有各种细菌、真菌和少数放线菌。细菌 主要有纤维杆菌、纤维球菌、纤维弧菌和纤维粘菌等。
一、基础知识
1.纤维素
纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高 分子化合物，是含量最丰富的多糖类物质。
土壤中某些微生物能够产生纤维素酶, 把纤维素分解为葡萄糖，后再利用。
刚果红染色法
挑选产生透明圈的菌落
挑取产生明显的透明圈的菌落， 一般即为分解纤维素的菌落。 接种到纤维素分解菌的选择培养 基上，在300C－ 370C培养，可获得纯 培养。
课堂总结
分解 纤维 素的 微生 物的 分离 纤维素酶 筛选原理 实 验 设 计 种类、作用、催化 前置染色法 刚果红染色 后置染色法 富含纤维素土壤
• (3)在筛选出能产生纤维素酶的微生物之前，可用液体 培养基培养，增加微生物的浓度。为获得纯净的菌株， 常采用平板划线的方法进行接种，此过程所用的接种工 具是________，操作时采用________灭菌的方法；还 可用________的方法接种。 • (4)实验结束后，使用过的培养基应该进行灭菌处理后 才能倒掉，这样做的目的是 • ___________________________________________ _____________________________。 • 答案 (1)纤维素 碳源 选择 (2)刚果红 (3)接种环 灼烧 稀释涂布平板 (4)防止造成环境污染
2.纤维素酶
纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包 括三种组分，即C1酶(外切酶)、CX酶(内切酶)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。
纤维素 C1酶、Cx酶 纤维二糖 葡萄糖苷酶 葡萄糖
分解纤维素的微生物的分离
A、人能不能对纤维素消化吸收？为什么？ 答：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。 B、食物中的纤维素有什么作用？ 答：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。
8
C、反刍动物能利用纤维素吗？为什么？ 答：能，在反刍动物的瘤胃中生活着大量可以 分解纤维素的微生物，能产生大量的纤维素酶
23
（3）梯度稀释： 吸取上清液1 mL富集后的培养液，注入盛有9 mL的无菌水的无菌大试管中，充分混匀；然后 再用一只1 mL无菌吸管从此试管中吸取1 mL注 入另一盛有9 mL无菌水的试管中，依次等比稀 释至106稀释度。 （4）涂布培养 将鉴别培养基平板分别标号，分别将稀释度为 106～104的菌悬液各取0.1mL，对号滴加到鉴别 培养基平板，并用涂布器均匀涂布。将培养基平 板于300C倒置培养,至菌落长出。每个稀释度下 需涂布3个平板
25
方法二：配制质量浓度为10mg/mL的CR溶液， 灭菌后，按照每200mL培养基加入1mL的比例 加入CR溶液，混匀后倒平板。等培养基上长出菌 落后，产生纤维素酶的菌落周围将会出现明显的 透明圈
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2、挑菌 在产生明显的透明圈的菌落，挑取并接种到纤 维素分解菌的选择培养基上，在300C－ 370C 培养，可获得纯培养。
④讨论: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？
答：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。
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（2）选择培养 ①目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保能 够从样品中分离所需要的微生物 ②操作：称取土样20 g，在无菌条件下加入装有 30 mL培养基的摇瓶中。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。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。
公开课 分解纤维素的微生物的分离
公开课分解纤维素的微生物的分离在我们的日常生活中，纤维素无处不在。
从植物的细胞壁到纸张、衣物，纤维素是构成这些物质的重要成分。
然而，纤维素这种复杂的大分子物质，对于大多数生物来说，并不能直接利用。
但自然界中存在着一些特殊的微生物，它们具有分解纤维素的能力，将纤维素转化为可以被其他生物利用的物质。
今天，就让我们一起来探索分解纤维素的微生物的分离。
要了解分解纤维素的微生物的分离，首先我们得知道什么是纤维素。
纤维素是由葡萄糖分子通过β-1,4-糖苷键连接而成的大分子多糖。
它具有坚韧的结构，使得其难以被一般的生物酶所分解。
那么，为什么要分离分解纤维素的微生物呢？这是因为这些微生物在多个领域都有着重要的应用价值。
在农业领域，它们可以加速有机废弃物的分解，提高土壤肥力；在工业上，利用这些微生物可以生产生物燃料、生物材料等；在环境保护方面，它们能够帮助处理富含纤维素的废弃物，减少环境污染。
接下来，我们看看如何分离这些神奇的微生物。
第一步，采样。
要找到分解纤维素的微生物，我们需要从可能存在它们的环境中进行采样。
比如，森林土壤、堆肥、反刍动物的瘤胃等都是不错的选择。
在采样时，要注意尽量保持样品的原始状态，避免污染。
第二步，选择合适的培养基。
由于我们要分离的是能够分解纤维素的微生物，所以培养基中需要含有纤维素作为唯一的碳源。
常用的纤维素培养基有羧甲基纤维素钠（CMCNa）培养基、微晶纤维素培养基等。
第三步，富集培养。
将采集到的样品接种到含有纤维素的液体培养基中，在适宜的条件下进行培养。
在这个过程中，能够利用纤维素的微生物会生长繁殖，而不能利用纤维素的微生物则会逐渐被淘汰。
第四步，平板分离。
经过富集培养后，将培养液稀释并涂布在纤维素固体培养基平板上。
经过一段时间的培养，平板上会出现不同形态的菌落。
第五步，筛选和鉴定。
从平板上挑选出可能分解纤维素的菌落，进行进一步的筛选和鉴定。
常用的鉴定方法包括刚果红染色法。
刚果红是一种染料，它可以与纤维素结合形成红色复合物。
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6
刚果红染色法
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 菌，还需要进行发__酵__产__纤__维__素__酶_ 实验，纤维素酶的发酵方法有 __液__体__ 发酵和__固__体__ 发酵。纤维素 酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸
_______________________________________________
__________________________. ④
_______________________________________________
___________________________. (2)预期实验结果结论：
课题3
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1
纤维素酶：
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。
纤维素
C1酶 Cx酶
纤维二糖
葡萄糖 葡萄糖 苷酶
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2
4、纤维素酶活性的测定实验：
在2支20mL的试管中， 分别放入1×6cm的滤纸条， 再分别加入pH为4.8、物质 的量浓度为0.1mol/L的醋酸醋酸钠缓冲液10mL、11mL。 在加入10mL缓冲液的试管 中加入1mL纤维素酶 （70~80U/mL）。将二支试 管固定在50mL的锥形瓶中， 在摇床上以140r/min的转速 振荡反应1h，观察结果。
是否培养所有微生物的培养基中都需要 加生长因子？
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10
1、碳源
要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来，应将它们接种在（ ）
要将能分解纤维素的细菌从土壤中分离出来，应将它们接种在（）
A. 加入伊红-美蓝的鉴别培养基上
B. 含有蛋白胨的固体培养基上
C. 只含纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上
D. 含四大营养要素的培养基上
答案：
C
分析：
【分析】选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的．纤维素分解菌能够产生纤维素酶，可以把纤维素分解为纤维二糖和葡萄糖，纤维素可以与刚果红染液结合呈红色，含有纤维素分解菌因为产纤维素酶可以分解纤维素而使菌落周围出现无色的透明圈．
评价：
【解答】解：A、分离纤维素分解菌应该使用选择培养基而不是鉴别培养基，A错误；
B、培养细菌的培养基都含有蛋白胨，它没有选择作用，B错误；
C、只有纤维素粉而无其他碳源的选择培养基上纤维素是唯一的碳源，只有纤维素分解菌能够生存，其他微生物不能生存，可以筛选纤维素分解菌，C 正确；
D、含四大营养要素的培养基上是基本培养基，没有选择作用，D错误．
故选：C．。
生物选修笔记-分解纤维素的微生物的分离汇总
生物笔记分解纤维素的微生物的分离一、纤维素酶纤维素酶是一种复合酶，至少3种组分，即G酶，Ｃx酶和葡萄糖苷酶，在三种酶的共同作用下，纤维素最终被分解成葡萄糖。
二．纤维素分解的筛选在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红——纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
湿地被誉为地球的“肾脏”受精的标志：在卵黄膜与透明带之间有2个极体的出现受精完成的标志：雌雄原核的融合DNA是遗传物质的载体。
染色体是基因的主要载体。
细胞膜的流动镶嵌模型由桑格和尼克森提出。
糖被（糖蛋白）作用：消化道和呼吸道上皮细胞表面的糖蛋白有保护和润滑作用，与细胞表面的识别有密切关系。
酶本质的探索法国巴斯德提出酿酒中的发酵是由于酵母细胞的存在。
德国李比希认为引起发酵的是酵母细胞中的某些物质，但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用。
德国毕希纳将酵母细胞中引起发酵的物质成为酿酶。
美国萨姆纳证明脲酶是蛋白质。
唾液pH为⒍2～⒎4 胃液的pH为0.9～1.5 小肠液pH为7.6动物体内的酶pH为6.5～8.0 植物pH为4.5～6.5植物组织培养的应用：1.快速繁殖花卉和蔬菜等作物。
2.拯救珍惜濒危物种。
3.结合基因工程培养作物新类型。
由碱基转录翻译成氨基酸，一般不考虑终止密码子。
克里克是第一个用实验证明遗传密码中3个碱基编码1个氨基酸的科学家。
基因突变在光学显微镜下是无法直接观察到的，而染色体变异却可以。
达尔文的自然选择学说揭示了生命现象的统一性是由于所有生物都有共同的祖先，生物的多样性是进化的结果。
河流：物理沉降、化学分解和微生物的分解。
人工建造“生态屏障”、“三北防护林”有效地防风阻沙。
恢复生态学主要利用的是生物群落演替理论。
植物激素：“激素杠杆”受精过程：精子穿越放射冠和透明带，进入卵黄膜，原核形成和配子结合。
课题3__分解纤维素的微生物的分离
一、基础知识
㈠纤维素与纤维素酶
纤维素的组成、分布、应用？ 1、纤维素的组成、分布、应用？
纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物， 纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物， 葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物 是含量最丰富的多糖类物质。 多糖类物质 是含量最丰富的多糖类物质。 其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。 棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物 其中棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物。
2、纤维素酶的组成及作用？ 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 纤维素酶是一种复合酶， 组分， 组分，即C1酶、 CX酶和葡萄糖苷酶 纤维素 Cx酶 C1酶、Cx酶 纤维二糖 葡萄糖苷酶 葡萄糖
土壤中某些微生物能够产生纤维素酶, 土壤中某些微生物能够产生纤维素酶,把纤 维素分解为葡萄糖，后再利用。 维素分解为葡萄糖，后再利用。
3、小实验：体会纤维素酶的作用(对照实验) 小实验：体会纤维素酶的作用(对照实验)
醋酸—醋 醋酸 醋 试 滤纸条： 滤纸条： 管 酸钠缓冲 1cm× 1cm×6c 编 液： m 号 0.1mol/L 1 号 滤纸条 11ml 试 管 2 号 滤纸条 10ml 试 管 纤维 观察 素酶： 素酶： 记录 （70 结果 80U） -80U） 2支试管固定在 滤纸 50ml的锥形瓶中 未被 的锥形瓶中， 不加 50ml的锥形瓶中， r/min转速 140 r/min转速 分解 振荡反应 1h （如无摇床可以 滤纸 1ml 采用定时人工振 被分 解 荡的方法） 荡的方法）
CMCCMC-Na 5~10g (水溶性羧甲基纤维素钠 水溶性羧甲基纤维素钠) 水溶性羧甲基纤维素钠 酵母膏 KH2PO4 土豆汁 琼脂 1g 0.25g 100mL 15g
课件12：2.3 分解纤维素的微生物的分离
【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，这只是分离纯化的 第一步。如何进一步确定得到的微生物是纤维素分解菌呢？ 通过进一步发酵培养检测其能否产生纤维素酶。 固体发酵或液体发酵 如何测定发酵产物里是否含有纤维素酶以及酶活性的高低呢？ 通过对滤纸等纤维素的分解产物进行定量的测定。 如果筛选出了纤维素分解菌，但是纤维素酶产量很低，怎么办？
培__养__基__乙__中_没__有__纤__维__素__粉__,不__会__形__成_C__R_-_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_菌__落___。
成分
酵母膏
无机盐
淀粉
滤纸中含有大量纤维素，将滤纸埋在土壤中是人工创造了适合 纤维素分解菌生活的环境。
• 关于滤纸埋放的深度你有什么建议？ 约10cm的腐殖土壤中。
【实验设计】实验流程
• 选择培养的目的是什么？为什么需要振荡培养？
增加纤维素分解菌的浓度；让反应更加充分以及增加O2 • 选择培养是必须的吗？
不是，视样品中纤维素分解菌的浓度而定，必要时可以重复选择 培养。 • 旁栏给出的培养基配方是液体还是固体培养基？为什么？ 液体，不含琼脂。 • 这个培养基对微生物是否有选择作用？如何选择？ 有，以纤维素为最主要的碳源提供纤维素分解菌适宜生长的环境， 不能分解纤维素的微生物生长相对不易。
【实验设计】实验流程
土壤取样 选择富含纤维素的环境采集土样
选择培养
利用选择培养基增加纤维素分解菌的浓度
梯度稀释 以便获得单个的菌落
涂布平板 将样品涂布到纤维素分解菌的鉴别培养基上
挑选菌落
分解纤维素的微生物的分离知识点
分解纤维素的微生物的分离知识点分解纤维素的微生物是指能够分解植物纤维素的微生物，包括细菌、真菌和原生动物等。
纤维素分解微生物的分离是研究纤维素降解的关键步骤之一，需要一系列技术手段和实验方法。
以下是关于纤维素分解微生物的分离的一些知识点:1.分离介质的准备：为了分离纤维素分解微生物，需要准备一定的分离介质，常用的包括CMC（羟乙基纤维素钠）、氧化纤维素、纤维素硝酸酯等。
这些介质能够提供纤维素作为微生物的唯一碳源，并通过对媒介上的纤维素降解能力的检测来筛选分解能力强的微生物。
2.样品的收集与预处理：从自然环境中收集样品，如土壤、水体、动物肠道等，作为分离纤维素分解微生物的样品。
对于不同的样品，需要进行不同的预处理步骤，如土壤样品可能需要先进行筛分、稀释等，以获取适合的微生物样品。
3.纤维素分解菌的分离方法：常用的方法有网状过滤法、稀释平板法、涂布法和固体培养法等。
其中网状过滤法是将含有微生物的溶液经过一系列的精细滤网，用含纤维素降解酶活性的培养基滴洒在滤膜上，等待菌落的出现。
稀释平板法是将经过适当稀释后的微生物样品均匀涂布在含有纤维素的固体培养基上，将纤维素分解菌形成的菌落分离开，纯化得到纯种纤维素分解菌株。
涂布法则是将含有微生物的溶液均匀涂布于含有纤维素的涂料上，使纤维素降解菌后来形成的菌落附着在涂料上，然后将涂料悬浮于培养基中，得到分离的纤维素降解菌株。
4.分离纯化：通过以上方法获得菌落后，需要经过反复的分离纯化步骤，包括连续经过固体培养基的孢子形成、接种至液体培养基、分几次进行稀释平板和观察等步骤，以得到单个纯菌株。
5.鉴定和筛选：通过形态学、生理学和生化学方法对分离得到的纤维素分解微生物进行鉴定和分类。
同时，通过测定其纤维素降解酶活性和产生的代谢产物，评估其纤维素分解能力和代谢途径。
此外，还可以使用分子生物学方法，如16SrRNA测序和PCR等，对分离得到的微生物进行进一步的鉴定和分类。
6.构建工程菌株：通过基因工程技术，可以将纤维素降解酶基因导入到高效率发酵菌中，构建高纤维素降解能力的工程菌株，用于工业生产等。
分解纤维素的微生物的分离知识
分解纤维素的微生物的分离知识纤维素是自然界中分布最广、含量最多的一种多糖，占植物界碳含量的50%以上。
接下来店铺为你整理了分解纤维素的微生物的分离知识点，一起来看看吧。
分解纤维素的微生物的分离知识点纤维素与纤维素酶(1)棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，木材、作物秸秆等也富含纤维素。
(2)纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即C1酶、CX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。
纤维素最终被水解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。
纤维素分解菌的筛选(1)筛选方法：刚果红染色法。
能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选。
(2)刚果红染色法筛选纤维素分解菌的原理刚果红是一种染料，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发生这种反应。
当我们在含有纤维素的培养基中加入刚果红时，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物。
当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红-纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
这样，我们就可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
分离分解纤维素的微生物的实验流程土壤取样→选择培养(此步是否需要，应根据样品中目的菌株数量的多少来确定)→梯度稀释→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(1)土壤采集选择富含纤维素的环境。
(2)刚果红染色法分离纤维素分解菌的步骤倒平板操作、制备菌悬液、涂布平板(3)刚果红染色法种类一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，另一种是在倒平板时就加入刚果红。
分解纤维素的微生物的分离知识点：课题延伸对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选后，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两种。
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。
分解纤维素的微生物的分离
第7课时 分解纤维素的微生物的分离学习目标 1.掌握纤维素酶的种类和作用及纤维素分解菌的筛选方法。
2.理解并掌握纤维素分解菌的筛选过程及刚果红染色法的原理。
3.掌握纤维素酶的测定方法。
一、纤维素分解菌的筛选1．纤维素与纤维素酶 (1)纤维素①基本组成单位：-----------。
②分布：主要分布在植物--------------等器官中。
特别提醒 纤维素的分布、主要性质和作用分布 棉花是自然界中纤维素含量最高的天然产物，此外，木材、作物秸秆等也富含纤维素主要性质 常温下比较稳定，不溶于水及一般有机溶剂；纤维素不具有还原性，但在一定条件下能进行水解反应，产生葡萄糖，故其水解产物具有还原性 作用植物细胞细胞壁的主要成分；一种重要的膳食纤维，具有刺激胃肠蠕动、促进消化液分泌的功能；此外纤维素可用于造纸、纺织、制造炸药等(2)纤维素酶①组成：是一种复合酶，至少包括三种组分，即C 1酶、C X 酶、葡萄糖苷酶。
②作用：纤维素―――――――→C 1酶和C X 酶纤维二糖―――――――→葡萄糖苷酶葡萄糖特别提醒 除自然环境中存在的分解纤维素的微生物外，在草食性动物牛、马、羊等的消化道内，也共生有分解纤维素的微生物，其可产生纤维素酶分解纤维素，而人体没有分解纤维素的能力。
2．纤维素分解菌的筛选 (1)方法：--------------。
①方法一：先培养------------，再加入-------------进行颜色反应。
②方法二：在------------时就加入刚果红。
特别提醒 方法一需要用NaCl 溶液洗去培养基表面浮色后，再进行观察，方法二不需要。
(2)原理纤维素＋刚果红→红色复合物↓纤维素酶纤维二糖和葡萄糖，不能和刚果红形成红色复合物 ↓以--------------心的透明圈1．如何设计实验证明纤维素酶能分解纤维素？提示 设计对照实验。
取两支试管，分别加入等量的滤纸条和缓冲液，在一支试管中加入纤维素酶，另一支试管中加入等量蒸馏水，振荡反应一段时间后，可观察到加入纤维素酶的试管中滤纸条被水解，而加入蒸馏水的试管中滤纸条没有变化。
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（一）微生物需要的营养物质及功能
微生物需要的五大类营养要素物质 碳源 氮源 生长因子 无机盐 水
生长因子
概念 微生物生长不可缺少的微量有机物 来源 酵母膏、蛋白胨、动植物组织的提取液 常见的生长因子 维生素、氨基酸、碱基等
是否培养所有微生物的培养基中都需要 加生长1.方法：刚果红染色法这种方法能够通过颜色
反应直接对微生物进行筛选
2.原理：
刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当 纤维素被纤维素酶分解后，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，我 们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解 菌。
土壤取样 选择培养
（此步可以省略）
1、碳源
无机碳源：如CO2 有机碳源：如糖类
2、自养型微生物利用无机碳源， 异养型微生物利用有机碳源；
3、自养型微生物利用无机氮源， 异养型微生物可能利用无机氮源也可能利用有机氮源
4、有机碳源也是异养型微生物的主要能源
5自养型微生物的能源是光能或无机物氧化释放的化学能； 异养型微生物的能源是和碳源一样（有机碳源）
〖8.答案〗（1）①将培养好的菌株分为 两组，一组用一定剂量的诱变剂处理， 另一组不处理作对照。③把诱变组的大 量菌株接种到多个含有纤维素的固体培 养基上，同时对照组接种未处理的菌株。 把它们置于相同的条件下培养④一段时 间后，取培养基用刚果红染色，观察记 录菌落周围透明圈的大小情况
(2)①诱变组中菌落周围的透明圈 与对照组相比较大，说明诱变育种 获得了高纤维素酶产量的菌株②诱 变组中菌落周围的透明圈与对照组 相同，说明诱变育种没有使菌株发 生相关变化
梯度稀释
挑选产生 透明圈的
菌落
将样品涂布到鉴 别纤维素分解菌
的培养基上
选择培养 （富集培养）
1、目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保
能够从样品中分离所需要的微生物。
2、选择培养的操作方法
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1-2d，直至培养液变混浊。
8．有些微生物能合成纤维素酶，通过对这些微生物的研究和 应用，使人们能够利用秸秆等废弃物生产酒精，用纤维素酶 处理服装面料等。纤维素酶可以通过微生物发酵来生产，为 了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种的方法， 获得产生纤维素酶较多的菌株。 (1)写出实验步骤： ①
______________________________________________. ②制备含有___________的固体培养基。 ③
吸取一定量的培养液，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 变混浊。
刚果红染色法
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
为了确定分离得到的是纤维素 分解菌，还需要进行发__酵__产__纤__维__素__酶_ 实验，纤维素酶的发酵方法有 __液__体__ 发酵和__固__体__ 发酵。纤维素 酶测定方法是对纤维素酶分解滤纸 等纤维素所产生的_葡__萄__糖___ 含量进 行定量测定。
_______________________________________________
__________________________. ④
_______________________________________________
___________________________. (2)预期实验结果结论：
课题3
纤维素酶：
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。
纤维素
C1酶 Cx酶
纤维二糖
葡萄糖 葡萄糖 苷酶
4、纤维素酶活性的测定实验：
在2支20mL的试管中， 分别放入1×6cm的滤纸条， 再分别加入pH为4.8、物质 的量浓度为0.1mol/L的醋酸醋酸钠缓冲液10mL、11mL。 在加入10mL缓冲液的试管 中加入1mL纤维素酶 （70~80U/mL）。将二支试 管固定在50mL的锥形瓶中， 在摇床上以140r/min的转速 振荡反应1h，观察结果。
③诱变组中菌落周围的透明圈与对 照组相比较小，说明诱变育种获得 了低纤维素酶产量的菌株