选修一：2-3分解纤维素的微生物的分离概要

•[思维激活 1] 纤维素分解菌的选择培养基中“选 择因子”是什么？ •提示 纤维素分解菌中唯一的碳源是“纤维素 粉”，唯有能利用纤维素的微生物方可在该培养 基上生存，其他微生物将因缺乏碳源而无法生存， 以此，可筛选到纤维素分解菌。
•1．纤维素分解菌的筛选原理
•即：可根据是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
•课题3 分解纤维素的微生物的分离
•课程标准 •1.研究培养基对微生物的选择作用。 •2.探讨微生物的利用。 •课标解读 •1.简述纤维素酶的组成及作用。 •2.掌握从土壤中分离某种特定微生物的操作技术。
纤维素分解菌的筛选
1．纤维素酶 (1)组成：一种 复合酶，它至少包括三种组分，即 C1酶 、
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KCl 酵母膏 水解酪素
0.5 g
0.5 g 0.5 g
•将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL。 •(1)此培养基配方中为微生物提供碳源和氮源的分 别是______、______。 •(2)此配方为______培养基(根据物理状态)。 •(3) 此 培 养 基 选 择 出 的 微 生 物 主 要 是 _________________________。
•②该培养基为液体培养基，利用液体选择培养基可增加纤维素分 解菌的浓度。 •(2)鉴别纤维素分解菌的培养基 •①配方： 组分 含量 提供的主要营养 碳源 碳源、氮源、生长因子
5～10 CMC－Na g
酵母膏 1g
KH2PO4
琼脂
0.25 g
15 g 100 mL
无机盐
凝固剂
土豆汁
碳源
将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL
•特别提醒 (1) 本实验方案中应设置普通培养基 (或牛肉膏蛋白胨培养基)作为对照实验。 •(2)分离纤维素分解菌先经选择培养，其目的是增 加纤维素分解菌的浓度；然后经梯度稀释后，再 涂布到鉴别培养基上。
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【巩固2】 下列关于分离纤维素分解菌实验的叙述，错误的是 • ( )。 A．经选择培养后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，但培养纤维素分解菌少 C．经稀释培养后，用刚果红染色 D．对照组可用同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基 上 解析 经选择培养后，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；选择培养可省略；经稀释培养后， 用刚果红染色；设置对照能证明经选择培养的确得到了欲分离 的微生物。 答案 A
•[思维激活 2] 由“选择培养”实验操作过程请你 推测纤维素分解菌的异化类型是需氧型还是厌氧 型？ •提示 由选择培养操作中“将锥形瓶置于摇床上” 可推测纤维素分解菌的异化类型为需氧型。
•1．土壤中纤维素分解菌的分离流程
•2．两种刚果红染色法比较
项目 内容 培养基长出菌落→覆盖 10～15 min CR ― ― → 倒去CR→加 15 min 入NaCl溶液 ― ― → 倒掉 NaCl溶液→出现透明圈 配制CR溶液→灭菌→ 按照1 mL CR/200 mL 培养基比例混匀→倒平 板→培养→出现透明圈 方法一 方法二
•③挑选菌落 产生透明圈 •a．刚果红染色法，挑选 的菌落，一般即为分解纤 维素的菌落。 •b．常用的刚果红染色法包括两种，一种是先 培养微生物 ，再 加入 进行 反应，另一种是在 时就加 颜色 刚果红 倒平板 入刚果红。
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2．课题延伸 (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，纤维素酶的发酵方法 有 固体发酵 和 液体发 两种。 酵 (2)纤维素酶的测定方法 对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖 一般采用 。 进行定量测定
•解析 该培养基的唯一碳源是纤维素粉，氮源有 NaNO3、酵母膏。因没有凝固剂成分，因此，该 培养基从物理状态上看属于液体培养基。因该培 养基仅以纤维素粉为唯一碳源，因此，可用于选 择培养纤维素分解菌。 •答案 (1) 纤维素粉 NaNO3 、酵母膏 (2) 液体 (3)纤维素分解菌
分离土壤中纤维素分解菌实验操作
•②此培养基为固体培养基——在其中加入刚果红可 形成以纤维素分解菌为中心的透明圈，据此可筛 选到纤维素分解菌。
• 【巩固1】 分析下面培养基的配方，请回答下 面的问题。 • 纤维素分解菌的选择培养基： • 纤维素粉 5g • NaNO3 1g • Na2HPO4·7H2O 1.2 g • • KH2PO4 MgSO4·7H2O 0.9 g 0.5 g
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2．筛选过程中涉及的两种培养基 (1)纤维素分解菌的选择培养基 ①配方： 组分 纤维素粉 NaNO3 Na2HPO4·7H2O KH2PO4 MgSO4·7H2O 含量 /g 5 1 1.2 0.9 0.5 无机盐 提供的主要营养 碳源、能源
KCl 0.5 酵母膏 生长因子、碳源、氮源 0.5 水解酪素 氮源、生长因子 0.5 将上述物质溶解后，用蒸馏水定容到1 000 mL
Cx酶 和 葡萄糖苷酶 。
(2)作用
葡萄糖苷酶 C1酶、Cx酶 纤维素― ― ― ― ― ― ― →纤维二糖― ― ― ― ― ― →葡萄糖。
• 2．纤维素分解菌的筛选 • (1)筛选方法： 法。 刚果红染色 • (2) 筛 选 原 理 ： 刚 果 红 可 以 与 纤 维 素 形 成 ，当纤维素被 红色复合物 分解后， 纤维素酶 刚果红——纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出 以纤维素分解菌为中心的透明圈 现 ，我们可以 通过 来筛选纤维素分解菌。 是否产生透明圈
• • 1．分离纤维素分解菌的实验设计 (1)实验流程：土壤取样→ 选择培养 (此步可省略)→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 的菌落。 透明圈 (2)土壤取样 采集土样时，可以选择 纤维素丰富 的环境。
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•(3)选择培养 •①目的：增加纤维素分解菌的 浓度 ，确保能够从样 品中分离到所需要的 微生物 。 •②选择培养：称取土样20 g，在无菌条件下加入装有30 mL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 d，直至培养液变 。 混浊 也可重复选择培养。
பைடு நூலகம்过程
显示出颜色反应 优点 基本上是纤维素 分解菌的作用
操作繁琐，加入 缺点 刚果红会使菌落 之间发生混杂
操作简便，不存在菌落混杂问题 ①由于琼脂、土豆汁中均含有淀粉类 物质，可能使产生淀粉酶的微生物也 形成透明圈，即假阳性反应；②有些 微生物具有降解色素的能力，它们会 降解刚果红形成透明圈，与纤维素分 解菌不易区分