分解纖維素的微生物的分離知識點
纖維素是植物細胞壁的主要結(jié)構(gòu)成分,通常與半纖維素、果膠和木質(zhì)素結(jié)合在一起,其結(jié)合方式和程度對植物源食品的質(zhì)地影響很大。你知道纖維素的微生物怎么分離的嗎?下面學習啦小編給你分享分解纖維素的微生物的分離知識點,歡迎閱讀。
分解纖維素的微生物的分離知識點
一、纖維素與纖維素酶
1.纖維素的化學組成
含C、H、O三種元素,是一種多糖。纖維素的基本組成單位是葡萄糖,人體內(nèi)沒有纖維素酶,所以人體不能直接以纖維素為能源物質(zhì),但土壤中有分解纖維素的微生物,最終把纖維素分解成葡萄糖釋放到無機環(huán)境。
2.纖維素的分布
棉花是自然界中纖維素含量最高的天然產(chǎn)物,此外,木材、作物秸稈等也富含纖維素。纖維素產(chǎn)生于植物的光合作用,地球上的植物每年產(chǎn)生的纖維素超過70億噸。研究土壤中分解纖維素的微生物將給我們的生活帶來很大變化。
3.纖維素酶的組分
纖維素酶是一種復合酶,一般認為它至少包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三種組分。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。
二、纖維素分解菌的篩選
1.方法
剛果紅染色法,常用的有兩種,一種是先培養(yǎng)微生物,再加入剛果紅進行顏色反應,另一種是在倒平板時就加入剛果紅。
2.原理
(1)含纖維素的培養(yǎng)基中加入的剛果紅,可與纖維素形成紅色復合物。
(2)當纖維素被纖維素酶分解后,形成的纖維二糖、
葡萄糖不和剛果紅發(fā)生這種反應,紅色復合物就無法形成,培養(yǎng)基中出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈,可通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌。
三、實驗設(shè)計
1.實驗流程
土壤取樣→選擇培養(yǎng)(此步可省略)→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養(yǎng)基上→挑選產(chǎn)生透明圈的菌落。
2.土壤取樣
采取土樣時,可以選擇富含纖維素的環(huán)境。
3.選擇培養(yǎng)
(1)目的:增加纖維素分解菌的濃度,確保能夠從樣品中分離得到所需要的微生物。
(2)操作方法:將土樣加入裝有30 mL選擇培養(yǎng)基的錐形瓶中,將錐形瓶固定在搖床上,在一定溫度下振蕩培養(yǎng)1~2_d,直至培養(yǎng)液變混濁,也可重復選擇培養(yǎng)。
4.涉及的生物技術(shù)
主要有:培養(yǎng)基的制作、無菌操作技術(shù)、稀釋涂布平板法、選擇培養(yǎng)基的作用、土壤取樣等。
分解纖維素的微生物的分離習題
1.微生物體內(nèi)能夠使纖維素分解成纖維二糖的酶是(A)
A.C1酶和Cx酶
B.C1酶和葡萄糖苷酶
C.Cx酶和葡萄糖苷酶
D.C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶
解析:纖維素酶是一種復合酶,至少包括三種組分,其中C1酶和Cx酶能將纖維素分解成纖維二糖,而葡萄糖苷酶能將纖維二糖分解成葡萄糖。
2.關(guān)于纖維素酶的敘述中,錯誤的是(A)
A.牛、羊等草食動物可以合成纖維素酶,從而利用纖維素
B.纖維素酶是一種復合酶,至少包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種組分
C.纖維素可被纖維素酶水解成葡萄糖,為微生物提供營養(yǎng)物質(zhì)
D.分解纖維素的細菌、真菌、放線菌,都是通過產(chǎn)生纖維素酶來分解纖維素的
解析:牛、羊等草食動物不能合成纖維素酶,它們之所以能利用纖維素是因為它們的瘤胃中有許多微生物可分泌纖維素酶;纖維素被纖維素酶分解后的產(chǎn)物是葡萄糖,葡萄糖可作為微生物的營養(yǎng)物質(zhì);能分解纖維素的微生物都能產(chǎn)生纖維素酶,它們通過纖維素酶來分解纖維素。
3.要將能分解纖維素的細菌從土壤中分離出來,應將它們接種在(C)
A.加入指示劑的鑒別培養(yǎng)基上
B.含有蛋白胨的固體培養(yǎng)基上
C.只含纖維素粉而無其他碳源的選擇培養(yǎng)基上
D.含四大營養(yǎng)要素的培養(yǎng)基上
解析:選擇纖維素分解菌的培養(yǎng)基中應含有該種菌生長發(fā)育所需的營養(yǎng)條件,其他菌種在這種培養(yǎng)基中不能生存。
4.分離土壤中纖維素分解菌所用到的方法是(B)
?、傧♂尩蛊桨宸ā、谕坎计桨宸ā、蹎渭毎羧》ā、苓x擇培養(yǎng)基分離
A.①② B.②③④
C.②③ D.①③④
解析:分離土壤中的纖維素分解菌時,先進行選擇培養(yǎng),以增大纖維素分解菌的濃度,即富集培養(yǎng),梯度稀釋后涂布平板、培養(yǎng),最后運用挑取單細胞法以獲得純培養(yǎng)。
5.從土壤中篩選纖維素分解菌的實驗設(shè)計正確的是(B)
A.土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→發(fā)酵培養(yǎng)
B.土壤取樣→選擇培養(yǎng)→稀釋涂布平板→挑選菌落
C.土壤取樣→梯度稀釋→選擇培養(yǎng)→挑選菌落
D.土壤取樣→梯度稀釋→稀釋涂布平板→選擇培養(yǎng)→挑選菌落
解析:土壤取樣之后,應先經(jīng)過選擇培養(yǎng),以增大目的菌株的濃度,然后為避免一個培養(yǎng)基上的菌落太多,需進行稀釋涂布平板。
6.剛果紅能與哪項物質(zhì)形成紅色復合物(B)
A.纖維二糖 B.纖維素
C.葡萄糖 D.麥芽糖
7.纖維素酶的測定方法一般是(B)
A.對纖維素進行定量測定
B.對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測定
C.對纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的纖維二糖進行定量測定
D.對纖維素分解菌進行定量測定
解析:進行纖維素酶的測定,測定方法一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測定。
8.在分離纖維素分解菌過程中往往需要震蕩,其作用不包括(D)
A.使細菌能與培養(yǎng)基混合均勻
B.使細菌能充分吸收氧氣
C.使細菌能快速繁殖
D.防止細菌失水
解析:纖維素分解菌屬好氧型細菌,充分震蕩,一方面可促進細菌與培養(yǎng)基混合均勻,有利于其吸收營養(yǎng),另一方面讓細菌能充分與空氣接觸,有利于吸收氧氣,以上兩方面都能促進細菌快速繁殖。
9.在加入剛果紅的培養(yǎng)基中會出現(xiàn)如圖所示透明圈,產(chǎn)生的透明圈是(D)
A.剛果紅與纖維素形成的復合物
B.剛果紅與纖維二糖形成的復合物
C.纖維素分解后形成的葡萄糖導致的
D.以纖維素分解菌為中心形成的
解析:剛果紅可以與纖維素結(jié)合形成紅色復合物,但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應。當纖維素被纖維素酶分解后,剛果紅—纖維素的復合物就無法形成,培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。
10.下列是關(guān)于“檢測土壤中細菌總數(shù)”實驗操作的敘述,其中錯誤的是(D)
A.用蒸餾水配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基,經(jīng)高溫、高壓滅菌后倒平板
B.取104、105 、106倍的土壤稀釋液和無菌水各0.1 mL,分別涂布于各組平板上
C.將實驗組和對照組平板倒置, 37 ℃恒溫培養(yǎng)24~48 h
D.確定對照組無菌后,選擇菌落數(shù)在300以上的實驗組平板進行計數(shù)
解析:確定對照組無菌后,選擇菌落數(shù)在30~300的進行記數(shù),求平均值,再通過計算得出土壤中細菌總數(shù)。