课题3　分解纤维素的微生物的分离课堂实录【1】

课题3 分解纤维素的微生物的分离

知识点① 纤维素与纤维素酶

一、纤维素与纤维素酶

1、纤维素：由 首尾相连而成的多糖。

2、纤维素酶

（1）组分；纤维素酶是一种 酶，它至少包括三种组分，即 、 和 。

（2）作用：C1酶、CX酶使纤维素分解成 ，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成 。在这三种酶的协同作用下，纤维素最终分解成葡萄糖，为微生物的生长提供营养。

（3）实验验证纤维素酶的作用

知识点② 纤维素分解菌的筛选

二、纤维素分解菌筛选的方法及原理

（1）方法： （2）原理：① ；

②

。

三．实验流程

→ → → → 四、实验步骤

（1）土壤取样：在富含纤维素的潮湿土壤中，用无菌小铁铲铲去表层土，迅速铲取土样并装入无菌信封，密封。

寻找纤维素分解菌的方法：①在富含纤维素的环境中，如从腐殖质中寻找；②将滤纸埋在土壤中能使纤维素分解菌相对聚集，一般应将滤纸埋于深10cm左右的腐殖土壤中（30d）。

（2）选择培养（可以省略）：将样品接种到以纤维素粉为碳源的选择培养基上培养，以增加纤维素分解菌的浓度，确保能从样品中分离出所需的微生物。

（3）梯度稀释：配制成稀释度为10、10、10、10、10、10的各种稀释液。

（4）涂布培养 将平板倒置于30～37℃温室中培养1～2d，每隔24h观察菌落生长情况。

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（5）筛选菌株： 现象：实验组： 对照组： 刚果红染色的两种方法的比较

方法

先培养微生物，再加入刚果红

显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用

倒平板时加入刚果红

优点

操作简便，不存在菌落混杂的问题

①由于纤维素粉、琼脂和土豆汁中都含有淀粉类物缺点

操作繁琐，加入刚果红溶液质，可以使能够产生淀粉酶的微生物出现透明圈较为时会使菌落之间发生混杂

模糊的假阳性反应；②有些微生物具有降解色素的能力，长时间培养会降解刚果红而形成明显的透明圈

（6）获得目的菌：挑取产生明显透明圈的菌落并将其接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30～37℃进行纯培养。

五、鉴定： 例1 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，但获得的纤维素分解菌较少

C、

样品经稀释培养后，用刚果红染色

D、

对照组可将同样量的培养液涂布到不含纤维素的培养基上

例2 生物乙醇是以生物为原料生产的可再生能源。我国利用农作物废弃物（秸杆）生产乙醇，其技术流程为：纤维素酶解→酵母发酵→蒸馏→成品。纤维素酶的成本能否下降，是能否实现乙醇工业化生产的关键因素。纤维素酶可以从能分解纤维素的细菌培养液中提取。某同学设计了如下分离土壤中纤维素分解菌的实验流程：

土壤取样→选择培养→梯度稀释→鉴别培养 结合所学知识回答下列问题：

（1）

最好选择怎样的环境采集土样？ （2）

以下是一种培养基配方：纤维素粉5g、NaNO31g、Na2HPO4·7H2O1.2g、 KH2PO40.9g、MgSO4·7H2O0.5g、KCl0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g（蒸馏水定容到1000mL）。该培养基能够增加样品中纤维素分解菌的浓度，其原理是 。

（3）

为了鉴别纤维素分解菌和进一步纯化菌种，可以在鉴别培养基上加入 染液，将筛选获得的菌液稀释后用 的方法接种到鉴别培养基上，然后挑选产生 的菌落作为菌种进行扩大培养。

（4）

纤维素分解菌培养液中的纤维素酶产量如何呢？请设计实验进行检测。

。

方法归纳总结

一、尿素分解菌和纤维素分解菌的分离与鉴定比较

比较内容

条件

鉴定方法

鉴定原理

土壤取样→制备培养基→样品梯度稀释→涂布平板→培养观察

土壤取样→制备培养基→选择培养→梯度稀释→涂布培养→刚果红染色→挑取菌落→进一步纯化培养

尿素分解菌

纤维素分解菌

步骤差异