分解纤维素的微生物的分离知识点
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
分解纤维素的微生物的分离知识点
分解纤维素的微生物的分离知识点纤维素是植物细胞壁的主要结构成分，通常与半纤维素、果胶和木质素结合在一起，其结合方式和程度对植物源食品的质地影响很大。
你知道纤维素的微生物怎么分离的吗?下面店铺给你分享分解纤维素的微生物的分离知识点，欢迎阅读。
分解纤维素的微生物的分离知识点一、纤维素与纤维素酶1.纤维素的化学组成含C、H、O三种元素，是一种多糖。
纤维素的基本组成单位是葡萄糖，人体内没有纤维素酶，所以人体不能直接以纤维素为能源物质，但土壤中有分解纤维素的微生物，最终把纤维素分解成葡萄糖释放到无机环境。
2.纤维素的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。
纤维素产生于植物的光合作用，地球上的植物每年产生的纤维素超过70亿吨。
研究土壤中分解纤维素的微生物将给我们的生活带来很大变化。
3.纤维素酶的组分纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种组分。
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、纤维素分解菌的筛选1.方法刚果红染色法，常用的有两种，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。
2.原理(1)含纤维素的培养基中加入的刚果红，可与纤维素形成红色复合物。
(2)当纤维素被纤维素酶分解后，形成的纤维二糖、葡萄糖不和刚果红发生这种反应，红色复合物就无法形成，培养基中出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
三、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→挑选产生透明圈的菌落。
2.土壤取样采取土样时，可以选择富含纤维素的环境。
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得到所需要的微生物。
(2)操作方法：将土样加入装有30 mL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_d，直至培养液变混浊，也可重复选择培养。
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。
高二生物下册知识点：分解纤维素的微生物的分离
高二生物下册知识点：分解纤维素的微生物的分离生物学是自然科学的一个门类。
小编预备了高二生物下册知识点：分解纤维素的微生物的分离，期望你喜爱。
(1)实验原理：①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们能够产生纤维素酶。
纤维素酶是一种复合酶，能够把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯独碳源的培养基中，纤维素分解菌能够专门好地生长，其他微生物则不能生长。
②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会显现以纤维素分解菌为中心的透亮圈，从而可选择纤维素分解菌。
(2)实验过程：土壤取样：采集土样时，应选择富含纤维素的环境梯度稀释：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度梯度稀释涂布平板：将样品涂布于含刚果红的鉴别纤维素分解菌的固体培养基上选择产生中心透亮圈的菌落：产生纤维素酶的菌落周围显现透亮圈,考试技巧，从产生明显的透亮圈的菌落上挑取部分细菌，并接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30～37℃条件下培养，可获得较纯的菌种。
刚果红染色的两种方法的比较：先培养微生物，在加入刚果红在到平板时加入刚果红优点显示出的眼神反映差不多上是纤维素分解菌的作用操作简便，不存在菌落混杂问题缺点操作繁琐，加入刚果红溶液会使菌落之间发生混杂(1)由于琼脂和土豆汁中都含有淀粉类物质，能够使能够产生淀粉酶的微生物显现假阳性反应(2)有些微生物具有降解色素的能力，长时刻培养会降解刚果红，从而形成明显的透亮圈，这些微生物与纤维素分解菌不易区分知识拓展：1.纤维素与纤维素酶(1)纤维素①化学本质：一种多糖。
②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适应上，将纤维素酶分成三类：C1酶、Cx酶和葡糖苷酶。
C1酶是对纤维素最初起作用的酶，破坏纤维素链的结晶结构。
Cx酶是作用于经C 1酶活化的纤维素、分解-1，4-糖苷键的纤维素酶。
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？
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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（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？
无机碳源：如CO2
1、碳源
有机碳源：如糖类
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自养型微生物的能源是光能或无机物氧化释放的化学能； 异养型微生物的能源是和碳源一样（有机碳源）
甲
乙
.纤维素分解细菌的筛选：
1.方法：刚果红染色法这种方法能够通过颜色
反应直接对微生物进行筛选
2.原理：
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，我 们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解 菌。
土壤取样
选择培养
（此步可以省略）
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
为了确定分离得到的是纤维素 分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶 _____________ 实验，纤维素酶的发酵方法有 液体 发酵和______ 固体 发酵。纤维素 ______ 酶测定方法是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。
课题3
纤维素酶：
纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至 少包括三种组分，即CX酶、 C1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。
纤维素 C1酶 Cx酶 纤维二糖 葡萄糖 苷酶 葡萄糖
4、纤维素酶活性的测定实验：
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。
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
选择培养 （富集培养）
1、目的：增加纤维素分解菌的浓度，以确保
能够从样品中分离所需要的微生物。
2、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1-2d，直至培养液变混浊。 吸取一定量的培养液，转移至另一瓶新鲜的 选择培养基中，以同样的方法培养到培养液 变混浊。
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 _______________________________________________ ___________________________. (2)预期实验结果结论：
〖8.答案〗（1）①将培养好的菌株分为 两组，一组用一定剂量的诱变剂处理， 另一组不处理作对照。③把诱变组的大 量菌株接种到多个含有纤维素的固体培 养基上，同时对照组接种未处理的菌株。 把它们置于相同的条件下培养④一段时 间后，取培养基用刚果红染色，观察记 录菌落周围透明圈的大小情况
(2)①诱变组中菌落周围的透明圈