《微生物的利用》PPT課件

,玉米秸稈是最豐富的自然資源，其主要成分是纖維素和半纖維素,纖維素與纖維素酶,1.纖維素,纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物，是含量最豐富的多糖類物質(zhì)。,一、基礎(chǔ)知識(shí),植物的根、莖、葉等器官都含有大量的纖維素。其中棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物。,土壤中某些微生物能夠產(chǎn)生纖維素酶,把纖維素分解為葡萄糖后再利用。,2.纖維素酶 纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括三種組分，即C1酶(外切酶)、CX酶(內(nèi)切酶)和葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。,土壤中某些微生物能夠利用纖維素，是因?yàn)樗芎铣衫w維素酶把纖維素分解分解為葡萄糖再利用。,植食性動(dòng)物是怎樣消化食物中纖維素的？,在草食性動(dòng)物等的消化道內(nèi)，共生有分解纖維素的微生物，其原理也是產(chǎn)生纖維素酶而分解纖維素,人能否利用纖維素？,下列生物能分解纖維素的是（ ） 人 兔 牛 蘑菇 纖維桿菌,A. B.,C. D.,C,纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質(zhì)，植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸，其中40%-60%能被土壤中能產(chǎn)生纖維素酶的微生物所利用，不會(huì)大量積累。,如何將纖維素降解轉(zhuǎn)化為糖、乙醇、甲烷等容易利用的小分子物質(zhì)是當(dāng)前國際的重大課題之一,3.纖維素生物燃料：最有希望替代石油能源,實(shí)驗(yàn)四 從土壤中分離分解纖維素的微生物,土壤中存在大量的纖維素分解菌（細(xì)菌、放線菌、真菌），他們可以產(chǎn)生纖維素酶分解和利用纖維素和半纖維素。因此在利用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能很好的生長(zhǎng)，并產(chǎn)生黃色或棕綠色的色素，其他微生物側(cè)不能,實(shí)驗(yàn)原理,（1）制備培養(yǎng)基 依據(jù)小詞典（P19） （2 ）分裝 按每試管5ml分裝，然后加入7cm*1cm濾紙條，濾紙條緊貼內(nèi)壁，且一半浸入培養(yǎng)基中，121 滅菌20min.,方法步驟,方法一,（3）制備土壤稀釋液 制備 10-1、10-2、10-3、10-4、和10-5的土壤稀釋液。 （4）接種培養(yǎng) 分別吸取各稀釋度的土壤稀釋液1ml接種到濾紙條上，每個(gè)稀釋度重復(fù)4次，置于培養(yǎng)箱中28 培養(yǎng)14d,方法一,（5）觀察 檢查各試管中濾紙條上出現(xiàn)的菌落和濾紙條上顏色的變化情況。,方法一,（1）制備培養(yǎng)基 制備（依據(jù)P19小詞典）培養(yǎng)基平板，在平板上鋪一張直徑略小于平板的濾紙，用少量上述液體培養(yǎng)基潤(rùn)濕。,方法二,（2）接種培養(yǎng) 在濾紙條上等距放8個(gè)直徑約10mm的土粒，蓋上培養(yǎng)皿蓋以保持濕度，置于恒溫箱中28 30培養(yǎng)。,方法二,（3）觀察 每隔2d觀察土粒周圍濾紙變色情況，直到濾紙顏色變化，長(zhǎng)出菌落，于4 冰箱中保存?zhèn)溆?方法二,根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果判斷同一試管（或培養(yǎng)皿）中的濾紙上生長(zhǎng)的微生物類群有幾種？?jī)?yōu)勢(shì)菌是哪一類？,結(jié)果與討論,土壤中能夠分解纖維素的微生物很多，包括細(xì)菌、放線菌和真菌,結(jié)論,目前，對(duì)纖維素的降解利用主要采用生物手段，即利用纖維素分解菌或其產(chǎn)生的酶來分解纖維素。,意義,意義：在碳循環(huán)、提高土壤肥力方面 解決人類能源和食物等方面,纖維素分解菌的篩選,1、篩選纖維素分解菌的方法是_。該方法可以通過_反應(yīng)直接篩選。,剛果紅染色法,顏色,人教版,2、其原理是：剛果紅可以與纖維素形成_，當(dāng)纖維素被_分解后，紅色復(fù)合物無法形成，出現(xiàn)以_為中心的_，我們可以通過_來篩選纖維素分解菌。,紅色復(fù)合物,纖維素酶,纖維素分解菌,透明圈,是否產(chǎn)生透明圈,二 微生物對(duì)有機(jī)物的分解,實(shí)驗(yàn)五 探究纖維素分解菌是否只能分解纖維素,提出問題,作出假設(shè),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),實(shí)施實(shí)驗(yàn),得出結(jié)論,1.如何判斷分解纖維素的微生物也能分解木質(zhì)素？ 2.同一微生物類群對(duì)纖維素、木質(zhì)素、淀粉和果膠的作用有什么不同？,表達(dá)交流,1. 纖維素分解菌之所以還能分解其他物質(zhì)是因?yàn)樗麄冞€能分泌淀粉酶、蛋白酶、果膠酶和木質(zhì)素梅等,結(jié)論,2. 不同培養(yǎng)基中，同一菌株或菌群表現(xiàn)出的活力不一致（可能原因：測(cè)定時(shí)間不一致；培養(yǎng)基中所含的酶的濃度、活力不同）,3. 不同培養(yǎng)基中，底物不同，誘導(dǎo)產(chǎn)物也可能不同（原因:不同物質(zhì)結(jié)構(gòu)不一樣，幾種物質(zhì)分解難度 木質(zhì)素纖維素淀粉和果膠,1. 碳循環(huán)（90%的二氧化碳來源于微生物活動(dòng)） 2.其他方面： 分解果膠的微生物：果汁澄清和麻類脫膠 分解淀粉的微生物：織物的脫漿和酒的釀造 分解木質(zhì)素的微生物：參與枯枝落葉的分解,意義,實(shí)驗(yàn)利用微生物制作豆豉,1.簡(jiǎn)述制作豆豉的原理。 2.探討制作豆豉的過程。,活動(dòng)目標(biāo)：,豆豉是煮熟的大豆經(jīng)過納豆菌發(fā)酵制成的。納豆菌分泌的蛋白酶能夠分解大豆中的蛋白質(zhì)，產(chǎn)生小分子多肽和多種氨基酸，制成風(fēng)味獨(dú)特的發(fā)酵食品。根據(jù)納豆菌的芽孢對(duì)熱不敏感的特性，可采用高溫控制雜菌污染。,實(shí)驗(yàn)原理：,黃豆、市售豆豉、用開水消毒的屜布或雙層紗布2塊、燒杯、玻璃棒、勺子、250ml錐形瓶、塑料容器。,材料用具：,1.制備豆豉懸液. 錐形瓶中倒入3040ml開水，加入新鮮豆豉56粒，搖勻備用。 2.浸泡。將黃豆裝入杯中浸泡15h左右。 3.煮豆. 將浸泡過的黃豆煮2030min。,方法步驟：,4.接種.在容器內(nèi)鋪上一塊雙層紗布，將煮好的黃豆趁熱裝入容器內(nèi)，將豆豉懸液灑在豆子表面，用消過毒的玻璃棒快速攪拌均勻。 5.發(fā)酵.用另一塊雙層紗布蓋在豆子表面，40發(fā)酵15h左右。當(dāng)黃豆表面長(zhǎng)出一層菌膜時(shí)，根據(jù)口味加入鹽或醬密封保存。,方法步驟：,1、制作過程中怎樣控制雜菌污染？ 2、如何保證發(fā)酵過程中的溫度？,總結(jié)與評(píng)價(jià)：,練一練：,1.下列關(guān)于纖維素酶的說法，錯(cuò)誤的是,A. 纖維素酶是一種復(fù)合酶，至少包括三種 B. 纖維素酶可把纖維素分解成葡萄糖 C. 纖維素酶可用于去掉植物的細(xì)胞壁 D. 葡萄糖苷酶可把纖維素分解成葡萄糖,2.利用剛果紅法可以篩選出纖維素分解菌，下列說法錯(cuò)誤的是,A. 剛果紅能與纖維素形成紅色復(fù)合物 B. 剛果紅能與纖維二糖形成紅色復(fù)合物 C. 剛果紅不能與葡萄糖形成紅色復(fù)合物 D. 若培養(yǎng)基上產(chǎn)生了透明圈，則說明已篩選出了纖維素分解菌,1、纖維素分解菌選擇培養(yǎng)基屬于_（固體、液體）培養(yǎng)基，原因是_。,【資料二】選擇培養(yǎng),閱讀資料二“選擇培養(yǎng)基”，回答以下幾個(gè)問題：,液體,沒有添加瓊脂成分,2、該培養(yǎng)基對(duì)微生物_（具有，不具有）選擇作用。如果具有，其選擇機(jī)制是 _ _。,以纖維素粉為唯一碳源，能分解纖維素的微生物可以大量繁殖,具有,若設(shè)置一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)說明選擇培養(yǎng)的作用，應(yīng)控制的變量是將_改為_。,3、你能否設(shè)計(jì)一個(gè)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，說明選擇培養(yǎng)基的作用？,葡萄糖,纖維素粉,思考2實(shí)驗(yàn)流程中“選擇培養(yǎng)” 的目的是什么？,其目的是增加纖維素分解菌的濃度，以確保能夠從樣品中分離到所需要的微生物。,D,1、下列材料中纖維素含量最高的是 ( ) A楊樹 B小麥 C玉米 D棉花,C,2、纖維素酶能夠分解 ( ) A纖維素的微生物 B淀粉的微生物 C纖維素 D淀粉,B,3、剛果紅能與哪項(xiàng)物質(zhì)形成紅色復(fù)合物 ( ) A纖維二糖 B纖維素 C葡萄糖 D麥芽糖,B,4、尋找纖維素分解菌應(yīng)到( ) A濕潤(rùn)的環(huán)境中 B富含纖維素的環(huán)境中 C富含無機(jī)鹽的環(huán)境中 D池塘中,D,5、纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基有選擇作用，原因在于其含有 ( ) ANaNO3 BKCl C酵母膏 D纖維素粉,A,6、下列哪種生物能產(chǎn)生纖維素酶 ( ) A纖維素分解菌 B牛 C羊 D兔,C,7、剛果紅染色時(shí)，加入剛果紅可在 ( ) 制備培養(yǎng)基時(shí) 梯度稀釋時(shí) 倒平板時(shí) 涂布時(shí) 培養(yǎng)基上長(zhǎng)出菌落時(shí) A B C D,A,8、兩種剛果紅染色法的結(jié)果是 ( ) A均會(huì)出現(xiàn)透明圈 B均不會(huì)出現(xiàn)透明圈 C方法一出現(xiàn)，方法二不出現(xiàn) D方法一不出現(xiàn)，方法二出現(xiàn),