纤维素分解菌的分离培养
猪盲肠中纤维素分解菌的分离鉴定
·实验研究·
ShiYan YanJiu
猪盲肠中纤维素分解菌的分离鉴定
Abel-Aziz Hussein，吴家勇，姜海龙 吉林农业大学动物科学技术学院，吉林长春 130000
摘 要：在农业生产中，秸秆是一种巨大的具有可再生性的宝贵资源。如果经过科学有效的微生物发酵处理，秸秆当 中所含的营养物质以及其适口性可大大提高。本实验以猪盲肠为微生物来源，从中分离出能有效分解纤维素的菌 株，以期为秸秆资源的开发利用奠定基础，为开发适合喂猪的发酵秸秆饲料提供菌种资源。试验一：通过 CMC-Na 刚果红培养基从猪盲肠内容物中分离出一株具有产纤维素酶能力的菌株 JY-1，经检测产酶活性达 0.32 U/mL。采用 16SrDNA 分子学测序技术鉴定其为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。 关键词：秸秆；猪盲肠纤维素菌；菌株种子液
1.4 纤维素分解菌的分离纯化
-80 ℃冰箱中。
1.5 菌株种子液的制备以及复筛 将冰箱中保藏的菌株在 Luria-Bertani 平
板培养基上进行反复的划线培育，将划线分离出 的单个菌落用接种针接种活化培养 24 h，挑取少 量菌落接种在 Luria-Bertani 液体培养基上， 摇床培养箱设置条件为 37 ℃、220 r/min 培养 12 h，以 1.0% 的比例接种至 Luria-Bertani 液 体培养基中，于振荡培养箱中继续培养 12 h 即完 成种子液的制备。
1.1 试验样品与采集 本试验猪盲肠样品取自于长春巨源屠宰场的
2 头健康三元杂交阉公猪，在屠宰后立即分离出 盲肠样品迅速将已消毒的棉绳对盲肠端头进行结 扎后剪切，快速装入灭菌的封口塑料袋中，并挤 压出封口袋中多余空气后密封，置于泡沫冰盒中 带回试验室准备开始纤维素分解菌的分离。
一株纤维素高效分解性细菌的分离和筛选的开题报告
一株纤维素高效分解性细菌的分离和筛选的开题报
告
选题意义：
纤维素是植物细胞壁中最主要的成分，也是地球上最丰富的可再生
能源之一，其含量达到全球植被的40%以上。
但纤维素的高结晶度和难
降解性，使其无法被直接利用。
纤维素高效分解性细菌可以通过生物方
法将固体废弃物、能源作物等转化为生物质燃料和有机酸，具有被广泛
利用的潜力。
因此，本实验旨在筛选出纤维素高效分解性细菌，为纤维
素的利用提供理论基础和技术支持。
实验方法：
1. 样品的原料：从自然环境中采集土壤、水体等样品，用0.9% NaCl溶液过滤。
2. 样品的分离：分别取10μL、100μL等不同的样品，平板涂布在含有纤维素的LB琼脂平板上，并在30°C下孵育48-72小时。
3. 筛选纤维素分解性细菌：通过碘酸钾和怀尔德染色法筛选出纤维
素分解性细菌。
4. 纤维素水解酶产酶活呼吸速率测定：取纤维素分解性细菌培养物，分别在含有纤维素、葡萄糖和对照培养基中培养，同时进行产酶活和呼
吸速率的测定。
预期结果：
通过本实验可以得出纤维素高效分解性细菌的特点和产酶酶活呼吸
速率等重要性质，为纤维素的利用提供理论基础和技术支持，对环境保
护和资源利用具有重要意义。
纤维素分解菌的筛选方法
纤维素分解菌的筛选方法
纤维素是一种重要的营养物质，是细菌中含量最丰富的有机物质，具有重要的生物学
功能，常被用于制备肥料和饲料等。
研究纤维素分解菌种类及其分解的反应特性，是研究
纤维素降解机理的重要基础。
纤维素分解菌的筛选方法主要有几种，包括淀粉膜电泳筛选，扩增隔离法，等电点筛选，微量培养筛选，补液筛选，微量测定等。
1. 淀粉膜电泳筛选：采用放大型电泳仪，用淀粉溶液构成膜，将单细胞菌悬浮液流
过该膜，其中纤维素分解菌可形成淀粉膜电泳状态，能在该膜中形成一定的结构，从而被
检测到。
2. 扩增隔离法：将一定浓度的纤维素溶液，与培养基或植物提取物按比例混合，在
适宜的条件下，加入适量的细菌，构成纤维素溶液底物，配制培养基，进行培养，根据培
养结果来筛选出对纤维素感兴趣的菌株。
3. 等电点筛选：利用膜膜过滤，在纤维素分解反应的同时，膜膜滤过的细菌会因等
电点变化而被选择。
4. 微量培养筛选：在不同营养条件和温度条件下，采用微量的纤维素细胞悬液，进
行培养，根据形态生长变化、颜色变化等特征，来判断哪些细菌对纤维素有分解能力。
5. 补液筛选：在细胞处理步骤中，常常采用补液筛选方法，利用纤维素溶液作为营
养基底，进行补液筛选，通过补液来影响纤维素分解速度，筛选具有良好分解能力的菌株。
6. 微量测定：取液量较小的细菌悬液，进行分离、培养，在相应的条件下，采用固
体纤维素的含量来微量测定纤维素分解菌的数量，从而筛选出纤维素分解菌菌株。
通过以上各种方法，可以有效筛选出纤维素分解菌的种类，从而更好的研究纤维素降
解的机理和分解效率。
2.3土壤中纤维素分解菌的分离
课题3 分解纤维素的微生物 的分离
一、基础知识
（一） 纤维素与纤维素酶 1.纤维素在生物圈的分布
纤维素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维生素.地球 上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨.
人类以淀粉为主要能量来源，但完全不能消 化纤维素，而反刍动物和大量的微生物则主要以 纤维素为能量来源。这是因为，在反刍动物的瘤 胃中生活着大量的可以分解纤维素的微生物。
3.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？
答：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。
4.想一想，两种刚果红染色法各有哪些 优点与不足？你打算选用哪一种方法？
方法一是传统的方法，缺点是操作繁 琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生 混杂；其优点是这样显示出的颜色反应 基本上是纤维素分解菌的作用。
(2)“目的菌”生长所需的氮源和碳源是来自 培养基中的 化合物A ，实验需要振荡培养， 由此推测“目的菌”的代谢类型 是 异养需氧 。
例1(20分)某化工厂的污水池 中，含有一种有害的、难于降 解的有机化合物A。研究人员 用化合物A、磷酸盐、镁盐以 及微量元素配制的培养基，成 功地筛选到能高效降解化合物 A的细菌(目的菌)。实验的主 要步骤如图所示。请分析回答 问题：（北京卷）
（二）分离的结果是否一致： 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。
P30课题延伸：纤维素酶的测定方法
一般是采用对纤维素酶分解 滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖 进行定量的测定
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。
46 尿素分解菌、纤维素分解菌的筛选和分离-【一轮全考点】备战2022年高考生物一轮复习专题课件
实例
（Taq DNA聚合酶） 缺乏碳源：分离出自养型微生物
分离耐寒微生物：低温环境：如冰川 分离分解石油的细菌：油田
石油作为唯一碳源：分离出石油分解菌
以尿素作为唯一氮源：分离出尿素分解菌 以纤维素作为主要碳源：分离出纤维素分解菌
将培养基放在高温环境中培养：分离出耐高温的微生物
将培养基pH调至较低水平中培养：分离出耐酸的微生物
也会形成以尿素分解菌为中心的红色的圈（但不是透明圈）
原因：分解尿素的细菌，能够将尿素分解成氨，使培养基PH升高， 使酚红指示剂变红
纤维素分解菌的筛选和鉴定
鉴别纤维素分解菌的培养基
碳源
思考1：配方中各物质为微生物生长提供的 主要营养物质分别是？
碳源、氮源、生长因子 无机盐 凝固剂
碳源、生长因子
水
纤维素分解菌的筛选和鉴定
选择纤维素分解菌的培养基
碳源（主要） 氮源、无机盐
思考21：这配个方培中养各基物对质微为生微物生是物否生具长有提选供择的 作主用要？营如养果物具质有分，别是如？何进行选择的？ 有 培养基中纤维素为主要碳源，更适合
能够分解纤维素的微生物大量繁殖
无机盐
思考3：如何设计一个对照实验，说明选择 培养基的作用？
在草食性动物等的消化道内，有分解纤维素的微生物，这些微生物和土 壤中分解纤维素的微生物可产生纤维素酶而分解纤维素
基础知识 纤维素酶
纤维素分解菌的筛选和鉴定
组成：一种复合酶，至少包括三种组分，即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶
作用： 纤维素 C1酶、Cx酶
葡萄糖苷酶 纤维二糖
葡萄糖
证明：
纤维素分解菌的筛选和鉴定
实验基本原则
类型
平行重复原则
对照原则
人教版高中生物选修一专题二《微生物的培养与应用》知识点归纳
专题二微生物的培养与应用课题一微生物的实验室培养·培养基：人们按照微生物对营养物质的不同需求，配制出供其生长繁殖的营养基质，是进行微生物培养的物质基础。
·培养基按照物理性质可分为液体培养基半固体培养基和固体培养基。
在液体培养基中加入凝固剂琼脂（是从红藻中提取的一种多糖，在配制培养基中用作凝固剂）后，制成琼脂固体培养基。
微生物在固体培养基表面生长，可以形成肉眼可见的菌落。
根据菌落的特征可以判断是哪一种菌。
液体培养基应用于工业或生活生产，固体培养基应用于微生物的分离和鉴定，半固体培养基则常用于观察微生物的运动及菌种保藏等。
·按照成分培养基可分为人工合成培养基和天然培养基。
合成培养基是用成分已知的化学物质配制而成，其中成分的种类比例明确，常用于微生物的分离鉴定。
天然培养基是用化学成分不明的天然物质配制而成，常用于实际工业生产。
·按照培养基的用途，可将培养基分为选择培养基和鉴定培养基。
选择培养基是指在培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的微生物生长，促进所需要的微生物的生长。
鉴别培养基是根据微生物的特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品配制而成的，用以鉴别不同类别的微生物。
·培养基的化学成分包括水、无机盐、碳源、氮源、生长因子等。
·碳源：能为微生物的代谢提供碳元素的物质。
如CO2、NaHCO3等无机碳源；糖类、石油、花生粉饼等有机碳源。
异养微生物只能利用有机碳源。
单质碳不能作为碳源。
·氮源：能为微生物的代谢提供氮元素的物质。
如N2、NH3、NO3-、NH4+（无机氮源）蛋白质、氨基酸、尿素、牛肉膏、蛋白胨（有机氮源）等。
只有固氮微生物才能利用N2。
·培养基还要满足微生物生长对pH、特殊营养物质以及氧气的要求。
例如，培养乳酸杆菌时需要在培养基中添加维生素，培养霉菌时须将培养基的pH调至酸性，培养细菌是需要将pH调至中性或微碱性，培养厌氧型微生物是则需要提供无氧的条件·无菌技术·获得纯净培养物的关键是防止外来杂菌的入侵，要注意以下几个方面：①对实验操作的空间、操作者的衣着和手，进行清洁和消毒。
专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离
专题2 微生物的培养与应用课题3分解纤维素的微生物的分离（高二生物）【学习目标】1 学生预习教材P27 “（一）纤维素与纤维素酶”，能够整理归纳出纤维素和纤维素酶的基础知识，纤维素酶的组成和各自作用。
并能对小字部分实验体会纤维素酶的作用2 学生预习教材P28 “（二）纤维素分解菌的筛选”的内容，能整理归纳筛选的原理及操作过程3教材P24 “实验设计”的内容，通过教师提示，学生合作探究，学生能够掌握分解纤维素的微生物分离的实验流程，实验操作，及操作中应该注意的问题，并能与课题2的实验设计结合对比理解4通过教师提示，学生合作探究，学生能够正确的分析实验结果，能对结果作出合理的评价5学生能够了解纤维素分解菌的进一步分离纯化的方法重点纤维素分解菌的筛选分解菌的实验流程操作难点纤维素分解菌的筛选原理培养基的配制【课前预习】一纤维素与纤维素酶阅读教材P27 “（一）纤维素与纤维素酶”，能够整理归纳纤维素和纤维素酶的基础知识，纤维素酶的组成和各自作用，1纤维素和纤维素酶（1）纤维素是一种由首尾相连而成的高分子化合物，纤维素的化学组成是三种元素，是一种糖。
纤维素的基本组成单位是，人体内没有，所以人体不能直接利用纤维素，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成。
（2）纤维素的分布：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。
（3）纤维素酶是一种 ，一般认为它至少包括三种组分，即 酶、 酶 酶，前两种酶使纤维素分解成 ，第三种酶将纤维二糖分解成 。
二、纤维素分解菌的筛选阅读教材P28 “（二）纤维素分解菌的筛选”的内容，及P29培养基的配方，能整理归纳筛选原理(1)筛选方法： 法。
通过 直接随纤维素分解菌进行筛选。
(2)筛选原理：刚果红可以与纤维素形成 ，但不和纤维二糖和葡萄糖发生反应，当纤维素被 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 ，我们可以通过 来筛选纤维素分解菌。
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
常温纤维素降解菌的分离与鉴定
常温纤维素降解菌的分离与鉴定陈燕;周孙全;郑奇士;周义军;王艳;谭佑铭【摘要】目的分离培养常温下能降解纤维素的细菌.方法采集腐烂植物样本6份、表层土壤样本6份和污染水体样本2份;在22 ℃条件下,采用复合纤维素培养基筛选,羧甲基纤维素钠刚果红平板分离,富集培养基扩增培养;重复多次操作,测定纤维素酶活性后获得常温下具有纤维素酶活性的菌株;提取细菌基因组DNA,对16S rDNA 进行测序,并与Genebank对比,鉴定其种属.结果分离出3株常温下具有纤维素酶活性的细菌,其纤维素酶活性分别为0.028、0.57和1.2 μg/min.经鉴定,3株细菌与类芽孢杆菌属、暂定种金黄色杆菌和金黄杆菌的匹配度分别为99%、97%和97%.结论从腐烂的树叶、腐烂树叶下的表层土壤和污染水体中均能分离出常温下具有纤维素酶活性的菌株.【期刊名称】《上海交通大学学报（医学版）》【年(卷),期】2010(030)008【总页数】4页(P1018-1020,封3)【关键词】纤维素降解菌;分离;筛选;纤维素【作者】陈燕;周孙全;郑奇士;周义军;王艳;谭佑铭【作者单位】上海交通大学,公共卫生学院,上海,200025;上海交通大学,公共卫生学院,上海,200025;上海交通大学,公共卫生学院,上海,200025;上海交通大学,公共卫生学院,上海,200025;上海交通大学,公共卫生学院,上海,200025;上海交通大学,公共卫生学院,上海,200025【正文语种】中文【中图分类】S188纤维素是构成植物细胞壁的主要成分，也是地球上最丰富的可再生资源。
纤维素的降解需要外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶等多种酶的共同作用才能完成。
部分细菌和真菌具有纤维素酶活性，但需要较高的工作温度，因此，人类对纤维素的利用十分有限[1]。
本研究拟在室温下分离具有纤维素酶活性的细菌，为提高纤维素的利用度，为污染环境的生态修复提供较为有效的菌株。
1 材料与方法1.1 环境样品于2009年10月2日(雨后第2天)在上海植物园采集腐烂的树叶、竹根和野草；从腐烂的植物下采集表层湿润、肥沃的土壤；从被污染且长有大量水生植物的景观水体中采集水样。
高中生物 专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离习题(含解析)新人教版选修1-新人教版高中选修1生
课题3 分解纤维素的微生物的分离1.配制的某培养基的成分是纤维素粉、NaNO3、Na2HPO4·7H2O、KH2PO4、MgSO4·7H2O、KCl、酵母膏、水解酪素,该培养基能使下面哪种微生物大量繁殖?()A.酵母菌B.自生固氮菌C.各种细菌D.纤维素分解菌,只有能分解利用纤维素的纤维素分解菌才能在该培养基上大量繁殖。
2.分离纤维素分解菌的实验过程中,下列相关操作有误的是()A.经选择培养后将培养液直接涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上B.选择培养这一步可省略,但培养的纤维素分解菌少C.经稀释培养后,用刚果红染色D.对照组可用同样的稀释培养液涂布到不含纤维素的培养基上,再经稀释,才能将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上。
3.利用农作物秸秆可生产乙醇,生产过程中主要利用微生物将秸秆水解或用酶水解,其主要技术流程如下图所示,下列相关说法错误的是()秸秆碎屑反应罐水解压滤出渣酒精发酵真空分馏A.可用刚果红染色法筛选过程①所需的纤维素分解菌B.过程①加入的纤维素分解菌产生的纤维素酶是葡萄糖苷酶C.酒精发酵接种的酵母菌需在无氧条件下发酵D.酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌;纤维素酶为复合酶,至少包含三种组分,C1酶、C X 酶和葡萄糖苷酶;酒精发酵需在无氧条件下进行;酒精发酵前需对培养基进行高压蒸汽灭菌。
4.某研究性学习小组的同学为了从土壤中筛选纤维素分解菌,利用下列材料和用具进行了实验,请完善下列实验步骤。
材料用具:采集的土样、研钵、配制纤维素分解菌选择培养基的各种原料、琼脂、刚果红溶液、培养箱、无菌水。
实验步骤:(1)利用纤维素分解菌选择培养基的各种原料、琼脂及,配制固体培养基,灭菌;(2)将采集的土壤样品在研钵中研碎后,制成土壤匀浆;(3)利用无菌操作方法把土壤匀浆到培养基上,放在培养箱内培养一段时间;(4)用显微镜观察纤维素分解菌时,要从中挑取材料制成临时装片。
,加入刚果红溶液加以检测。
下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述
下列关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述
产纤维素酶菌是一类能够分解纤维素的微生物，其分离及运用在农业、食品、医药等领域具有重要的意义。
以下是关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述：
一、产纤维素酶菌的分离
产纤维素酶菌的分离通常采用筛选法和筛选结合诱变法。
其中，筛选法是通过在含有纤维素的培养基上筛选出能够分解纤维素的菌株，而筛选结合诱变法则是在筛选的基础上通过诱变技术使得菌株的分解能力更强。
二、产纤维素酶菌的运用
1. 农业领域
产纤维素酶菌在农业领域的运用主要是用于饲料添加剂和有机肥料的生产。
在饲料添加剂中，产纤维素酶菌能够分解纤维素，使得畜禽能够更好地吸收养分；而在有机肥料的生产中，产纤维素酶菌能够促进有机物的分解，提高肥料的效果。
2. 食品领域
产纤维素酶菌在食品领域的运用主要是用于酿造啤酒和酒精。
在啤酒酿造中，产
纤维素酶菌能够分解麦芽中的纤维素，使得麦芽中的淀粉更容易被酵母发酵；而在酒精生产中，产纤维素酶菌能够分解原料中的纤维素，提高酒精的产量。
3. 医药领域
产纤维素酶菌在医药领域的运用主要是用于生产抗生素和酶制剂。
在抗生素的生产中，产纤维素酶菌能够分解废物中的纤维素，提供生长所需的营养物质；而在酶制剂的生产中，产纤维素酶菌能够分解纤维素，提供酶制剂生产所需的底物。
以上是关于产纤维素酶菌分离及运用的叙述，产纤维素酶菌的分离及运用在各个领域都有着广泛的应用，对于推动相关产业的发展具有重要的意义。
高中生物 第二章 分解纤维素的微生物的分离 2.3 分解纤维素的微生物的分离(测)(基础版,含解析)
2.3 分解纤维素的微生物的分离（测）（满分60分，40分钟完成）一、单选题（30分，每题3分）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，至少包括三种组分B．葡萄糖苷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．纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖【答案】B2. 在将样品稀释液涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上之前，先进行选择培养的目的是（）A．完全除去其他微生物B．证明纤维素分解菌的存在C．增加纤维素分解菌的浓度D．使纤维素分解菌充分长大【答案】C【解析】通过选择培养可以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。
故C正确。
3.下列关于纤维素分解菌分离实验的说法不正确的是（）A．通常采用刚果红染色法筛选纤维素分解菌B．当纤维素被纤维素分解菌释放的纤维素酶分解后，培养基中会出现透明圈C．该实验用的培养基为选择培养基D．在用刚果红染色时只能先培养微生物再加入刚果红，不能在倒平板时加入【答案】D【解析】刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但不和水解后的纤维二糖和葡萄糖发生这种反应，所以可采用刚果红染色法筛选纤维素分解菌，A项正确；当纤维素被纤维素分解菌分泌的纤维素酶分解后，刚果红—纤维素的红色复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，B项正确；用选择培养基筛选纤维素分解菌，C项正确；常用的刚果红染色法有两种：一是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应，二是在倒平板时就加入刚果红，D项错误。
4.分离纤维素分解菌的实验过程中操作有误的是（）A．经选择培养后即可将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上B．选择培养这一步可省略，但纤维素分解菌少C．经稀释培养后，用刚果红染色D．此实验中需设置对照组【答案】A5.为了解土壤微生物是否能分解农药，并尽快得出实验结论，有人用“敌草隆”（一种除草剂）进行了实验，取等量砂土分装于相同的两容器中，a组高压灭菌，b组不灭菌，下列有关事项肯定错误的是（）A.a组为实验组，b组为对照组B.向a、b中喷入等量敌草隆，再置于同一温箱中培养相同时间C.检测敌草隆消失的情况，预计a组敌草隆含量不变，b组敌草隆全部分解D.只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后的好【答案】C【解析】A、由题意可知，a组高压灭菌，没有微生物，b组不灭菌，存在土壤微生物，所以a组为实验组，b组为对照组，A正确；B、由题意可知，实验的自变量的有无土壤微生物，敌草隆的使用量、培养条件是无关变量，应保持一致且适宜，所以向a、b中喷入等量敌草隆，再置于同一温箱中培养相同时间，B正确；C、b组的敌草隆不可能全部分解，C错误；D、不同的土壤微生物的种类不同，只用砂土，实验效果不如几种典型土壤混合后的好，D正确．6.欲从土壤中分离出能分解尿素的细菌，下列实验操作中不正确的是（）A.将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释B.同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板C.可将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照D.用加入刚果红指示剂的培养基可筛选出分解尿素的细菌【答案】D【解析】A、为防止土壤浸出液浓度过高，不能获得单菌落，要将土壤用无菌水进行一系列的梯度稀释，A正确；B、同一浓度的土壤稀释液应至少涂布三个平板，防止偶然因素对实验结果的影响，B正确；C、可以将未接种的培养基在相同条件下培养作为对照，以判断培养基灭菌是否彻底，C正确；D、可筛选出分解尿素的细菌的培养基是以尿素为唯一氮源的选择培养基，D错误．7.下列关于纤维素分解菌分离实验的说法不正确的是( )A．通常采用刚果红染色法筛选纤维素分解菌B．从土壤中分离含量较多的微生物时，选择培养可以省略C．该实验用到选择和鉴别培养基D．在用刚果红染色法中，若将微生物培养在事先加入刚果红的培养基上，出现透明圈的菌落即所需菌种【答案】D8.利用农作物秸秆等纤维质原料生产的乙醇，经加工可制成燃料乙醇，从而减少了对石油资源的依赖，下图为生产燃料乙醇的简要流程，据图分析错误的一项是( )A．要得到微生物A，最好选择富含纤维素的土壤采集土样B．图中②过程常用的微生物B是酵母菌C．微生物A和微生物B可利用的碳源相同D．可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用【答案】C【解析】根据图解可知，微生物A的碳源是纤维素，故要想获得微生物A最好选择富含纤维素的土壤采集，A项正确；图中②过程表示生产乙醇的过程，常用微生物是酵母菌，B项正确；微生物A所用碳源为纤维素，微生物B所用碳源为纤维素降解物，C项错误；微生物A之所以能利用纤维质原料是因为其含有纤维素酶，故可用纤维素酶制剂代替微生物A起作用，D项正确。
分解纤维素的微生物的分离课件-高二下学期生物人教版选修1
①鉴别培养基 的特点? ②如何鉴别?
根据：微生物 对生存环境的 要求，到相应 环境中去找；
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；
刚果红染色法
挑选 菌落
挑选什 么样的 菌落?
阅读资料二“选择培养基”，回答以下几问题：
在将样品稀释涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基之前，可以通过选择培养 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。
纤维素
C1酶、Cx酶
葡萄糖苷酶 纤维二糖
葡萄糖
如何证明纤维素酶具有分解纤维素的能力？-----------滤纸崩溃法
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。
〖思考1〗U表实示验1个分酶析活：力P单2位7的，是小指实在验温度是为如25何℃构，其成他对反照的？
应条件，如pH等，均为最适的情况下，在1min内转化
在一支试1m管m中ol添的底加物纤所维需的素酶酶量，。另一支试管不添加纤维素酶；
3.纤维素分解菌的筛选
1、筛选纤维素分解菌的方法_刚___果__红__染__色___法_。该方法可以通 过_颜___色____反应直接筛选。
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_______ 来筛选纤维素 分解菌。
土壤中纤维素分解菌的分离的基本流程
土壤中纤维素分解菌的分离基本流程
一、准备土壤样品
1.采集土壤样品
2.确保样品来源地点多样化
3.确保样品新鲜度
二、筛选培养基
1.选择富含纤维素的培养基
2.考虑添加抑制其他微生物生长的物质
三、分离纤维素分解菌
1.制备稀释液
2.涂布法分离
（1）涂布土壤样品于培养基表面
（2）孵育培养皿
3.筛选产菌圈
（1）选择形态特征不同的产菌圈
（2）转接单菌落
四、纤维素分解菌的鉴定
1.形态学鉴定
（1）细胞形态
（2）芽胞形态
2.生理生化鉴定
（1）生长条件
（2）生化反应
五、保存纤维素分解菌
1.制备保存培养基
2.保存方式
（1）冷冻保存
（2）低温保存
六、应用研究
1.纤维素分解菌的代谢特性研究
2.纤维素降解酶的产出研究
以上是土壤中纤维素分解菌的分离基本流程。
分解纤维素的微生物的分离
2.纤维素酶 2.纤维素酶
纤维素酶是一种复合酶 一般认为它至少 纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少 复合酶， 包括三种组分， 外切酶) 内切酶) 包括三种组分，即C1酶(外切酶)、CX酶(内切酶) 和葡萄糖苷酶， 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。 二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
土壤取样
选择培养
梯度稀释
挑选产生 透明圈的 菌落
将样品涂布到鉴 别纤维素分解菌 的培养基上
操作步骤 1、土壤取样： 土壤取样：
①分布环境 富含纤维素的环境中 ②原因 生物与环境的互相依存关系， 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， 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。
（二）纤维素分解菌的筛选
1、筛选纤维素分解菌的方法是 、 刚果红染色法 。 ______________。该方法可以通 颜色 反应直接筛选 反应直接筛选。 过________反应直接筛选。
2、其原理是：刚果红可以与纤维 、其原理是： 素形成____________， 素形成 红色复合物 ，当纤维素被 纤维素酶 分解后 _________分解后，红色复合物无 分解后， 法形成，出现以_____________为 法形成，出现以 纤维素分解菌 为 中心的________， 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。 ____________来筛选纤维素分解菌 来筛选纤维素分解菌。
说明：分析“ 说明：分析“纤维素分解菌的选择培养基
配方”可知， 配方”可知，该配方中的酵母膏也能够提供少 量的碳源， 量的碳源，因此其他微生物也能在该培养基中 生长繁殖。只不过，由于酵母膏的含量极少， 生长繁殖。只不过，由于酵母膏的含量极少， 因此，只有以纤维素为碳源的微生物才能大量 因此， 繁殖。 繁殖。
高中生物 专题2 课题3 分解纤维素的微生物的分离教学案(含解析)高二生物教学案
分解纤维素的微生物的分离一、纤维素与纤维素酶1．纤维素(1)化学组成：(2)含量：是地球上含量最丰富的多糖类物质。
(3)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。
2．纤维素酶(1)组成：纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种组分，即C 1酶、C X 酶和葡萄糖苷酶。
(2)作用：纤维素C 1酶、C X 酶,纤维二糖葡萄糖苷酶,葡萄糖二、纤维素分解菌的筛选1．原理：纤维素分解菌产生的纤维素酶能分解刚果红和纤维素形成的红色复合物，使培养基上出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
2．方法：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三、实验流程四、纤维素分解菌的进一步鉴定1．为确定得到的透明圈中的菌落是纤维素分解菌，需要进行发酵产纤维素酶的实验，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，一般是采用对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖 1.纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX 酶和葡萄糖苷酶等组分。
2．纤维素酶的作用：纤维素――→C1酶、CX 酶 纤维二糖――→葡萄糖苷酶葡萄糖 3．刚果红可与纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。
4．以纤维素为主要碳源的选择培养基培养可以增加纤维素分解菌的浓度。
5．分离后，为确定得到的是纤维素分解菌，还需进行发酵产纤维素酶的实验。
进行定量测定。
1．寻找纤维素分解菌应到( )A．湿润的环境中 B．富含纤维素的环境中C．富含无机盐的环境中 D．池塘中解析：选B 在寻找目的菌株时，要根据它对生存环境的要求，到相应的环境中去寻找，因此寻找纤维素分解菌应到富含纤维素的环境中寻找。
2．在加入刚果红的培养基中出现透明圈的菌落是( )A．分解尿素的细菌 B．硝化细菌C．分解纤维素的细菌 D．乳酸菌解析：选C 分解纤维素的细菌能将纤维素分解，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。
专题二 课题3 分解纤维素的微生物的分离
（二）纤维素分解菌的筛选 。 1、筛选方法： 筛选方法： 2、筛选纤维素分解菌的原理 刚果红是一种染料，它可以与像 刚果红是一种染料， ， 这样的多糖物质形成 ，但并 不和水解后的 和 发生这 种反应。 种反应。当我们在含有纤维素的培养基中加 入刚果红时， 入刚果红时，培养基中会出现以 为 中心的 。这样，我们就可以通过 这样， 圈来筛选 。
链接高考
2009年40.【生物 选修1 2009年40.【生物——选修1生物技术实践】（15分） 选修 生物技术实践】 15分 在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外， （1）在大肠杆菌培养过程中，除考虑营养条件外， 温度 还要考虑______ ______和渗透压等条件。 ______、______和渗透压等条件 还要考虑______、酸碱度 和渗透压等条件。由于该细菌 易培养 具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、 具有体积小、结构简单、变异类型容易选择、______、 生活周期短 ______等优点 因此常作为遗传学研究的实验材料。 等优点， ______等优点，因此常作为遗传学研究的实验材料。 在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染， （2）在微生物培养操作过程中，为防止杂菌污染， 灭菌 需对培养基和培养皿进行________ 消毒、灭菌）； ________（ ）；操 需对培养基和培养皿进行________（消毒、灭菌）；操 消毒 作者的双手需要进行清洗和______ ______； 作者的双手需要进行清洗和______；静止空气中的细菌 可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性， 可用紫外线杀灭，其原因是紫外线能使蛋白质变性，还 损伤DNA DNA的结构 损伤DNA的结构 __________。 能__________。
实验设计
1.实验流程 1.实验流程
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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纤维素分解菌的分离培养
来源：添加时间：2010-1-22 9:50:00
纤维素是组成植物细胞壁的主要成分，是地球上存在量最为丰富的有机物。
它性状比较稳定，不易分解。
因此，它是一类数量庞大的环境污染物，同时又是一项可开发利用的宝贵资源，它的综合利用具有广阔前景。
自然界有一部分细菌、放线菌和真菌能诱导产生纤维素酶，进行纤维素的分解。
能分解纤维素的好氧细菌主要有：
噬纤维黏菌属(Cytophaga)、
生孢噬纤维黏菌属(Sporocytophaga)、
纤维弧菌属(Cellvibrio)，
分解纤维素的厌氧细菌有：
奥氏梭菌(Clostridium omelianski)、
高温溶纤维梭菌(C. Thermocelluloseum)等。
真菌中主要有以下属的一些种：
木霉(Trichoderma)、
葡萄状穗霉(Stachybotrys)、
葡萄孢霉(Botrytis)、
曲霉(Aspergillus)、
青霉(Penicillium)、
毛壳霉、
好热霉 (Thermomyces)。
放线菌的诺卡氏菌属（Nocardia）、链霉菌属（Streptomyces）、小单胞菌属（Micromono spora）中也都有一些能分解纤维素的种。
(1) 好气性纤维素分解菌的分离
① 分离源
草地表层土壤、堆腐烂植物体、湖水等可作为好气性纤维素分解菌的分离源
② 培养基
Dubos纤维素培养基：
NaNO30.5g K2HPO41g
Fe2(SO4)3·7H2O微量H2O1000mL
MgSO4·7H2O0.5g pH7.5
KCl0.5g
滤纸剪成小条，放入试管中，使略露出液面.
Hutchison培养基：
KH2PO41g FeCl30.01g
MgSO4·7H2O0.3g NaNO3 2.5g
CaCl20.1g H2O1000mL
NaCl0.1g pH7.2～7.4
若制平板，加琼脂18～20g，121℃，灭菌15分钟.
③ 操作方法
a. 将采取的待分离样品，用无菌水制成10-1～10-3不同稀释度的悬液。
b. 用无菌移液管吸取上述样品悬液，接种于装有10mL Dubos纤维素培养基的试管内
c. 置于25～27℃条件下培养。
每天观察培养管内的变化，注意液面附近的滤纸变薄或出现斑点。
如果分解旺盛甚至可见滤纸条被完全切断。
d. 将无菌的Hutchison培养基融化，注入灭菌培养皿内，制成平板。
把上述试管内正在破碎的滤纸适当稀释制成悬液，吸取0.5mL接入平板上，用玻璃推棒涂布均匀，再在琼脂表面覆盖一张无菌滤纸，用玻璃棒（或玻璃刮刀）压平，使滤纸紧贴在琼脂表面。
e. 把上述平板置于底部盛水的干燥器隔板上，28～30℃，培养7～10天。
f. 纯化分离
用接种环挑取滤纸上的菌落，在含0.1%葡萄糖（过滤除菌）的赫氏平板上划线分离。
重复数次，直至分纯。
g. 将滤纸剪成小片，灭菌后放到无碳源的赫氏培养基平板上。
把在葡萄糖赫氏平板上生长的菌落，移接到滤纸片上，并在皿底相对应地编号。
经培养后确认分解滤纸的菌种，从相应的葡萄糖赫氏平板上移接到赫氏液体培养基（不加琼脂）的滤纸条上保存。
⑵ 厌气性纤维素分解菌的分离
取1g土壤（或稀释到10-2的菌悬液1mL），接种到已灭菌的磷酸铵钠培养基中，28～30℃，严格厌氧培养。
培养2周左右，滤纸溶解后，再重复移殖3～4次，或取滤纸上生长的斑点，黄色部分，经稀释后在平板上涂布分离。
磷酸铵钠培养基配方如下：
Na(NH4)HPO42g CaCO35g
KH2PO41g CaCl2·6H2O0.3g
MgSO4·7H2O0.5g蛋白胨1g
H2O1000mL
分装试管，液层要较高，以利于深层培养。
同时，插入滤纸条，一端露出液面。
121℃灭菌20分钟。
注意：滤纸使用前必须检查是否有淀粉。
可在滤纸上滴加稀碘液，如显兰色，示有淀粉存在。
则可用1%稀醋酸浸泡一昼夜，用碘液检查确认无淀粉后，再用2%苏打水冲洗至中性，干热灭菌后备用。
纤维素分解菌培养基
培养基1（g/L）：
KH2PO4 1.00 ；MgSO40.3 ；NaCl 0. 1；NaNO3 2.5 ；CaCl2·6H2O 0. 1 ；
FeCl30. 01 ；稻草粉20；pH 自然。
培养基2（g/L）：
尿素 5.00 ；KH2PO4 1.00 ；K2HPO4 1.00 ；FeSO4·7H2O 0.05 ；MnSO4·H2O
0.02 ；MgSO4·7H2O 0.5 ；酵母浸出液0.2 ；稻草秆20 ；pH＝7.0－7.2 羧甲基纤维素钠(CMC-Na)培养基（g/L）：
CMC-Na 20 ；Na2HPO4 2.5 ；KH2PO4 1.5 ；蛋白胨2.5 ；琼脂20 ；
pH 7.0—7.5。