生物选修笔记-分解纤维素的微生物的分离汇总
专题二课题3 分解纤维素的微生物的分离
2019年高考全国Ⅱ卷37. （4）该小组将人工合成的一段DNA 转入大肠杆菌，使大肠杆菌产生能降解W的酶（酶E）。为了 比较酶E与天然酶降解W能力的差异，该小组拟进行如下实验， 请完善相关内容。
①在含有一定浓度W的固体培养基上，A处滴加酶E的缓冲液，
B处滴加含有相同浓度天然酶的缓冲液，C处滴加_缓___冲__液___，
三处滴加量相同。
②一段时间后，测量透明圈的直径。若C处没有出现透明圈，
说明__缓__冲___液__不__能__降___解__W_____；若A、B处形成的透明圈直径 大小相近，说明_酶___E_与__天__然___酶__降__解__W__的___能__力__相__近______。
谢谢观赏！！！
鉴别纤维素分解菌的培养基
培养基组成 CMC-Na 5~10g (水溶性羧甲基纤维素钠)
提供的主要营养物质 碳源
酵母膏 1g
碳源、氮源、生长因子
KH2PO4 0.25g 土豆汁 100mL
无机盐 碳源、生长因馏水定容至1000mL
氢元素、氧元素
涂布：
分离细菌，通常选取104、 105、106的土壤稀释液
练习巩固
3、在加入刚果红的培养基中会出 现如右图所示的透明圈，产生的 透明圈是( ) A.刚果红与纤维素形成的复合物 B.刚果红被纤维素分解菌分解
形成的 C.纤维素分解后形成的葡萄糖导致的 D.以纤维素分解菌为中心形成的
2019年高考全国Ⅱ卷37. 物质W是一种含氮有机物，会污染 土壤。W在培养基中达到一定量时培养基表现为不透明。某 研究小组欲从土壤中筛选出能降解W的细菌（目标菌）。回 答下列问题。 （1）要从土壤中分离目标菌，所用选择培养基中的氮源应该
本节书内容的背景知识
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。
分解纤维素的微生物的分离知识点
(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
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
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
5一样（有机碳源）
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
___________________________________________________________
______________.
④
_____________________________________________________
（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 加生长因子？
人教版生物选修一第二章第三节-分解纤维素的微生物的分离
不能；因为没有加入刚果红。
（2）刚果红染色法
①方法有两种：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。
方法一 在长出菌落的培养基上，覆盖质量浓度为1mg/mL的CR溶液， 10-15 min后，倒去CR溶液，加入物质的量浓度为1 mol/L的NaCl溶液， 15 min后倒掉NaCl溶液，此时，产生纤维素酶的菌落周围会出现透明圈。
葡萄糖苷酶 _葡__萄___糖____
（3）分布： 并非所有生物都有纤维素酶； 纤维素酶主要存在于分解纤维素的__微__生__物__中，还存在于草食 性动物牛、马、羊等的消化道内的分解纤维素微生物。
思考：还有哪些生物能够产生 纤维素酶呢？
1．下列关于淀粉和纤维素的叙述，正确的是（多选）
√A．纤维素是植物细胞壁的主要成分 √B．淀粉与纤维素中所含的元素完全相同
2、纤维素酶 （1）组成：纤维素酶是一种__复__合__酶____，一般认为它至少包括三
种组分，即_C__1酶____、__C_x_酶____、_葡__萄___糖__苷__酶____ 。能分泌到细胞外 起作用，是一种_胞__外_____酶。
（2）作用：
纤维素
C1酶 Cx酶
_纤__维__二__糖___
富含纤维素的棉花
小麦的秸秆
（3）作用： ①构成植物_细___胞__壁___的主要成分之一； ②是一种重要的_膳__食__纤___维__，能刺激胃 肠蠕动，促进消化液的分泌。 （4）商品纤维素：
水溶性的_羧__甲___基__纤__维__素__钠__（ CMC-Na ）、不溶于水的__微__晶___ 纤维素（Avicel ） 。
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。
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
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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。
设计试管婴儿不同于试管婴儿。
控制荒漠化的措施:退耕还林、防沙治沙、“三北防护林”
使用培养基（液）：
（基）植物细胞工程：植物激素、蔗糖
（液）动物细胞工程：动物血清血浆
无菌条件下
（液）微生物培养：酵母菌培养
用假说—演绎法：孟德尔的杂交实验、摩尔根果蝇杂交实验。
用稀释涂布平板法：测定土壤溶液活菌数。
电泳技术——蛋白质和DNA 的分离和提纯。
中国合成结晶牛胰岛素，英国测得牛胰岛素全部氨基酸的排列顺序。
“国际人类蛋白质组计划”包括中国牵头的“人类肝脏蛋白质组计划”和牵头的“人类血浆蛋白质组计划”。
DNA 和RNA 在细胞中的分布实验的步骤：1.取口腔上皮细胞制片。
2.水解。
3.冲洗涂片。
4.染色。
5.观察。
DNA 粗提取：
取鸡血 离心 鸡血细胞+蒸馏水，过滤 滤液+2mol/L NaCl,加蒸馏水，过滤
粘稠物+2mol/L NaCl,+95﹪冷酒精 粘稠物（粗提取DNA ）
脂肪过多将增加内脏器官尤其是心脏的负担。
胆固醇过多，会在血管壁上形成沉积，造成血管堵塞。
碳是生命的核心元素（生命大分子以碳链为骨架）
红细胞涨破的变化：凹陷消失，细胞体积增大，很快细胞破裂，内容物流出。
细胞生物学家美国的克劳德采用差速离心法分离各种细胞器，比利时的得迪夫发现溶酶体，罗马尼亚的帕拉德用同位素示踪技术研究蛋白质合成过程。
盐酸：8% DNA 和RNA 在细胞的分布中的水解过程
盐酸能改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞，同时染色体中的DNA 与蛋白质分离
质量分数15% 细胞有丝分裂
使组织中的细胞相互分离出来（解离）
0.9%的Nacl ：DNA 和RNA 在细胞中的分布中的制片过程
防止细胞破裂，维持细胞形态
酒精：体积分数70%
体积分数50% 洗去浮色
丙酮
无水乙醇叶绿体色素的提取提取色素
体积分数95% ①细胞的有丝分裂
使组织中的细胞相互分离开来（解离）
②低温诱导染色体加倍
冲洗卡诺氏游
③DNA的粗提取
蔗糖：30% 植物细胞的质壁分离和复原
既明显出现质壁分离，又不会杀死细胞
原生质体活细胞
原生质层 1质壁分离和复原
原生质团动物细胞 2观察叶绿体、线粒体
生物——消费器皿——灭菌
利用“同位素标记法”的实验
1用15N标记核苷酸,正式了DNA的半保留复制方式
2 用3H标记亮氨酸，分析出分泌蛋白的合成和分泌途径
3 用14C标记CO2,探明了光合作用中产生的有机物来自于CCl2
4 用32P标记噬菌体的DNA，35S标记噬菌体的蛋白质分别亲染细菌，证明了DNA是遗传物质
5 用18O来标记H2O和CO2，证明光合作用释放的O2来自于H2O
荧光标记的实验
1用绿色荧光的染料标记小鼠细胞表面的蛋白质分子，用红荧光标记人细胞的蛋白质，表明了细胞膜具有流动性
2 用荧光显示知道基因在染色体上的位置
用物理模型构建的方法用数学模型构建的方法
1真核细胞的结构 1种群增长模型
2 生物膜结构
3 减数分裂中染色体变化
4 DNA双螺旋结构
图表分析：
（1）表横坐标（自变量），纵坐标（因变量）
（2）曲线的起点、转折点
（3）曲线变化趋势
解题思路：把自变量与因变量联系起来（一系列生理过程）
起点：从横坐标开始生物推理过程
终点：纵坐标
细胞是生物体结构和功能的基本单位，生物体代谢和遗传的基本单位
细胞膜上的糖蛋白是细胞识别和信息交流
基因是遗传物质结构和功能的基本单位
种群是生物繁殖和进化的基本单位
细胞骨架是有蛋白质纤维组成的网状结构
细胞膜的基本支架：磷脂双分子层
细胞的基本框架：糖类、脂质、蛋白质、核酸DNA分子的基本框架：由脱氧核糖和磷酸交替连接。