高中生物教学 分解纤维素的微生物的分离人教选修

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1、会计学1高中生物教学高中生物教学 分解纤维素的微生物的分分解纤维素的微生物的分离人教选修离人教选修第1页/共46页本节知识要点回忆、巩固与练习第1页/共46页第2页/共46页1. 1. 纤维素在生物圈的分布状况？纤维素在生物圈的分布状况？一、纤维素和纤维素酶一、纤维素和纤维素酶第2页/共46页第3页/共46页1. 1. 纤维素在生物圈的分布状况？纤维素在生物圈的分布状况？纤维素是地球上含量最丰富的多糖纤维素是地球上含量最丰富的多糖类物质。植物的根、茎、叶等器官都含类物质。植物的根、茎、叶等器官都含有大量的纤维素。其中有大量的纤维素。其中棉花棉花是自然界中是自然界中纤维素含量最高的天然产物。纤维

2、素含量最高的天然产物。一、纤维素和纤维素酶一、纤维素和纤维素酶第3页/共46页第4页/共46页2.2.纤维素酶的组成及作用？纤维素酶的组成及作用？第4页/共46页第5页/共46页2.2.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，一般认纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即为它至少包括三种组分，即C CX X酶酶、 C C1 1酶酶和和葡萄糖苷酶葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。糖分解成葡萄糖。第5页/共46页第6页/共46页练一练：练一练：1.1.下列关于纤维素酶的

3、说法，错误的是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，至少包括三种纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种B. 纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖纤维素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纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁D. 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖第6页/共46页第7页/共46页练一练：练一练：1.1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是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，至少包括三种纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种B. 纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖纤维素酶可把纤维素分解成葡萄糖C. 纤维素酶可用

4、于去掉植物的细胞壁纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁D. 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖第7页/共46页第8页/共46页3 3、纤维素的分解、纤维素的分解请用一个简单的实验来验证此问题请用一个简单的实验来验证此问题纤维素酶水解滤纸实验纤维素酶水解滤纸实验第8页/共46页第9页/共46页 练一练练一练:下列生物能分解纤维下列生物能分解纤维素的是（素的是（ ） 人人 兔兔 牛牛 蘑菇蘑菇 纤维杆菌纤维杆菌A A、 B B、 C C、 D D、第9页/共46页第10页/共46页 练一练:下列生物能分解纤下列生物能分解纤维素的是（维素的是（ C ） 人人 兔兔 牛牛 蘑菇

5、蘑菇 纤维杆菌纤维杆菌A A、 B B、 C C、 D D、第10页/共46页第11页/共46页二、纤维素分解菌的筛选二、纤维素分解菌的筛选1.1.纤维素分解菌的筛选方法纤维素分解菌的筛选方法刚果红染色法：刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直接这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选对微生物进行筛选 第11页/共46页第12页/共46页2.2.纤维素分解菌的筛选方法的原理纤维素分解菌的筛选方法的原理第12页/共46页第13页/共46页2.2.纤维素分解菌的筛选方法的原理纤维素分解菌的筛选方法的原理 刚果红是一种染料，它可以与纤维刚果红是一种染料，它可以与纤维素形成红色复合物，但并不和纤

6、维二糖素形成红色复合物，但并不和纤维二糖、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤、葡萄糖发生这种反应。当纤维素被纤维素酶分解后刚果红维素酶分解后刚果红纤维素的复合物纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解为中心的分解为中心的透明圈透明圈。这样我们可以通。这样我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。第13页/共46页第14页/共46页第14页/共46页第15页/共46页刚果红染色法刚果红染色法:方法一：方法一：先培养微生物，再加入刚果红先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应进行颜色反应方法二：方法二：在倒平板时就加入

7、刚果红在倒平板时就加入刚果红第15页/共46页第16页/共46页 方法一方法一缺点是操作繁琐，加入刚果缺点是操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂；优点是这红溶液会使菌落之间发生混杂；优点是这样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解样显示出的颜色反应基本上是纤维素分解菌的作用菌的作用 方法二方法二优点是操作简便，不存在菌优点是操作简便，不存在菌落混杂问题落混杂问题缺点一是由于培养基中还含有淀粉类缺点一是由于培养基中还含有淀粉类物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现物质，可以使能产生淀粉酶的微生物出现假阳性反应；缺点二有些微生物具有降解假阳性反应；缺点二有些微生物具有降解色素的能力，它们在长时间

8、培养过程中会色素的能力，它们在长时间培养过程中会降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维降解刚果红，形成明显的透明圈，与纤维素分解菌不易区分素分解菌不易区分第16页/共46页第17页/共46页 练一练： 利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是，下列说法错误的是A. 刚果红能与纤维素形成红色复合物刚果红能与纤维素形成红色复合物 B. 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物刚果红能与纤维二糖形成红色复合物 C. 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物D. 若培养基上产生了透明圈，则说明已筛若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出了纤维素

9、分解菌选出了纤维素分解菌第17页/共46页第18页/共46页 练一练：练一练：利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌利用刚果红法可以筛选出纤维素分解菌，下列说法错误的是，下列说法错误的是A. 刚果红能与纤维素形成红色复合物刚果红能与纤维素形成红色复合物 B. 刚果红能与纤维二糖形成红色复合物刚果红能与纤维二糖形成红色复合物 C. 刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物刚果红不能与葡萄糖形成红色复合物D. 若培养基上产生了透明圈，则说明已筛若培养基上产生了透明圈，则说明已筛选出了纤维素分解菌选出了纤维素分解菌第18页/共46页第19页/共46页三、实验设计三、实验设计流程示意图流程示意图土壤取样土壤取样选

10、择培养选择培养梯度稀释梯度稀释将样品涂布到鉴别将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培纤维素分解菌的培养基上养基上挑选产生透挑选产生透明圈的菌落明圈的菌落第19页/共46页第20页/共46页对比课题对比课题3 3与课题与课题2 2实验流程，实验流程，说说它们的不同之处：说说它们的不同之处：课题课题2 2土壤取样，直接稀释。土壤取样，直接稀释。课题课题3 3土壤取样，选择培养，土壤取样，选择培养，增加纤维素分解菌浓度后，再稀释。增加纤维素分解菌浓度后，再稀释。第20页/共46页第21页/共46页土壤取样土壤取样取样环境取样环境原因原因第21页/共46页第22页/共46页土壤取样土壤取样取样环境取样环境富

11、含纤维素的环境中富含纤维素的环境中原因原因第22页/共46页第23页/共46页土壤取样土壤取样取样环境取样环境富含纤维素的环境中富含纤维素的环境中 由于生物与环境的相互依存关系，由于生物与环境的相互依存关系，在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌在富含纤维素的环境中，纤维素分解菌的含量相对提高，因此从这种土样中获的含量相对提高，因此从这种土样中获得目的微生物的几率要高于普通环境。得目的微生物的几率要高于普通环境。原因原因第23页/共46页第24页/共46页1.在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点？菌，符合下列哪一生物学观点？A.生物结构与功

12、能相适应的观点生物结构与功能相适应的观点B.生物结构与功能整体性观点生物结构与功能整体性观点C.生物与环境相适应的观点生物与环境相适应的观点D.生物发展进化的观点生物发展进化的观点练一练：练一练：第24页/共46页第25页/共46页1.在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解在富含纤维素的环境中寻找纤维素分解菌，符合下列哪一生物学观点？菌，符合下列哪一生物学观点？A.生物结构与功能相适应的观点生物结构与功能相适应的观点B.生物结构与功能整体性观点生物结构与功能整体性观点C.生物与环境相适应的观点生物与环境相适应的观点D.生物发展进化的观点生物发展进化的观点练一练：练一练：第25页/共46页第26页/

13、共46页选择培养选择培养 1.1.选择培养的目的：选择培养的目的：第26页/共46页第27页/共46页 1.1.选择培养的目的：选择培养的目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保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能够从样品中分离到所需要的微生物选择培养选择培养思考：用什么方法选择？思考：用什么方法选择？第27页/共46页第28页/共46页a.a.此培养基是液体培养基还是固体培养此培养基是液体培养基还是固体培养基？为什么？基？为什么？b.b.这个培养基对微生物是否具有选择作用这个培养基对微生物是否具有选择作用？如果具有，是如何进行选择的？如果具有，是如何进行选择的？是液体

14、培养基，原因是配方中无凝固剂是液体培养基，原因是配方中无凝固剂有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，有选择作用，本配方中的碳源是纤维素，所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖所以能分解纤维素的微生物可以大量繁殖2.2.制备选择培养基制备选择培养基第28页/共46页第29页/共46页c c. .你能否设计一个对照实验，说你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？明选择培养基的作用？第29页/共46页第30页/共46页用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照用牛肉膏蛋白胨培养基与之对照c.c.你能否设计一个对照实验，说明你能否设计一个对照实验，说明选择培养基的作用？选择培养基的作用？第30页/共46页第31页

15、/共46页找规律：找规律：1：判断某个培养基是否具有选择作用时，：判断某个培养基是否具有选择作用时，应设立应设立_培养基进行对照。培养基进行对照。2：判断所使用的培养基是否被杂菌污染：判断所使用的培养基是否被杂菌污染时，应设立时，应设立_培养基进行空培养基进行空白对照？白对照？基基 础础不接该菌种的不接该菌种的第31页/共46页第32页/共46页思考：为什么选择培养能够思考：为什么选择培养能够“浓浓缩缩”所需的微生物？所需的微生物？第32页/共46页第33页/共46页思考：为什么选择培养能够思考：为什么选择培养能够“浓浓缩缩”所需的微生物？所需的微生物？在选择培养的条件下，可以使那些在选择培养

16、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，因此可以起到微生物的繁殖被抑制，因此可以起到“浓缩浓缩”的作用的作用将将“浓缩浓缩”改为改为“富集富集”含义是否相同？含义是否相同？第33页/共46页第34页/共46页梯度稀释梯度稀释将样品涂布到鉴别纤维素将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上分解菌的培养基上挑选产生透明圈的菌落挑选产生透明圈的菌落第34页/共46页第35页/共46页挑选产生透明圈的菌落挑选产生透明圈的菌落 挑取产生明显的透明圈的菌落，挑取产生明显的透明

17、圈的菌落，一般即为分解纤维素的菌落。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接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在基上，在30300 0C C 37370 0C C培养，可获得纯培养，可获得纯培养。培养。第35页/共46页第36页/共46页 练一练：练一练： 从土壤中分离获得某种微生物的步骤是从土壤中分离获得某种微生物的步骤是土壤取样梯度稀释土壤取样梯度稀释选择培养选择培养 菌悬液涂布平板菌悬液涂布平板挑选出单个菌落挑选出单个菌落A. B.C. D.第36页/共46页第37页/共46页 有关选择培养正确的叙述是有关选择培养正确的叙述是A. 可以增加纤维素分解菌的浓度可以增加纤维素

18、分解菌的浓度B. 可以减少纤维素分解菌的浓度可以减少纤维素分解菌的浓度C. 所用培养基是固体培养基所用培养基是固体培养基D. 所用培养基是平板培养基所用培养基是平板培养基练一练：第37页/共46页第38页/共46页 有关选择培养正确的叙述是有关选择培养正确的叙述是A. 可以增加纤维素分解菌的浓度可以增加纤维素分解菌的浓度B. 可以减少纤维素分解菌的浓度可以减少纤维素分解菌的浓度C. 所用培养基是固体培养基所用培养基是固体培养基D. 所用培养基是平板培养基所用培养基是平板培养基练一练：第38页/共46页第39页/共46页四、课题延伸四、课题延伸 本课题对分解纤维素的微生物进行了本课题对分解纤维素

19、的微生物进行了初步的筛选，但是这只是分离纯化的第一初步的筛选，但是这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，纤维素酶要进行发酵产纤维素酶的实验，纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等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纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。第39页/共46页第40页/共46页练一练：练一练：1.1.下列关于纤维素酶的说法，错误的是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，至少包括三种纤维素酶是一种复合酶，至少包括三种B. 纤维素酶可把纤维素分

20、解成葡萄糖纤维素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纤维素酶可用于去掉植物的细胞壁D. 葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖葡萄糖苷酶可把纤维素分解成葡萄糖第40页/共46页第41页/共46页3 3、纤维素的分解、纤维素的分解请用一个简单的实验来验证此问题请用一个简单的实验来验证此问题纤维素酶水解滤纸实验纤维素酶水解滤纸实验第41页/共46页第42页/共46页 练一练练一练:下列生物能分解纤维下列生物能分解纤维素的是（素的是（ ） 人人 兔兔 牛牛 蘑菇蘑菇 纤维杆菌纤维杆菌A A、 B B、 C C、 D D、第42页/共46页第43页/共46页二、纤维素分解菌的筛选二、

21、纤维素分解菌的筛选1.1.纤维素分解菌的筛选方法纤维素分解菌的筛选方法刚果红染色法：刚果红染色法：这种方法能够通过颜色反应直接这种方法能够通过颜色反应直接对微生物进行筛选对微生物进行筛选 第43页/共46页第44页/共46页刚果红染色法刚果红染色法:方法一：方法一：先培养微生物，再加入刚果红先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应进行颜色反应方法二：方法二：在倒平板时就加入刚果红在倒平板时就加入刚果红第44页/共46页第45页/共46页 1.1.选择培养的目的：选择培养的目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保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能够从样品中分离到所需要的微生物选择培养选择培养思考：用什么方法选择？思考：用什么方法选择？第45页/共46页第46页/共46页