Question

【題目】高溫堆肥是目前有機(jī)廢棄物無(wú)害化處理的有效途徑之一，利用微生物降解可以將廢棄煙稈制成有機(jī)肥。煙稈粉末的主要成分纖維素，研究表明，通過(guò)接種纖維素降解菌制劑特別是高溫菌株能加快堆體升溫，促進(jìn)纖維素分解。某實(shí)驗(yàn)小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)室微生物篩選方法，篩選了耐高溫的纖維素分解菌，請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）纖維素分解菌是一類能產(chǎn)生纖維素酶的微生物，纖維素酶是一種復(fù)合酶，其中包括C1酶、CX酶和葡萄苷酶，其中能將纖維二糖分解為葡萄糖的酶是___________。纖維素分解菌也能以葡萄糖為碳源，但是實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)纖維素分解菌的培養(yǎng)基一般選用纖維素粉而不選用葡萄糖，該培養(yǎng)基不選用葡萄糖作為碳源的原因是_________________________________。

（2）自然界中許多真菌能產(chǎn)生胞外纖維素分解菌酶，其分解纖維素的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于細(xì)菌，從細(xì)胞結(jié)構(gòu)的角度分析，真菌能產(chǎn)生胞外纖維素分解酶的原因可能是___________。若要分離出耐高溫的能分解纖維素的真菌，為了防止其他微生物的繁殖，對(duì)培養(yǎng)基可采取的措施是______________________（答出3點(diǎn)）。

（3）為了鑒別纖維素分解菌，培養(yǎng)基中要加入___________以形成紅色復(fù)合物。為方便鑒定和篩選，將菌液接種到培養(yǎng)基上的一般方法為______________________。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)許多能分解纖維素粉的菌株不一定能分解天然的煙稈粉末，針對(duì)這一現(xiàn)象，在制備纖維素分解菌制劑降解煙稈時(shí)而對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行改進(jìn)，請(qǐng)寫出改進(jìn)方法：____________________________。

Answer 1

【答案】葡萄糖苷酶葡萄糖是微生物均可利用的碳源，用葡萄糖作為碳源易造成雜菌污染真菌是真核生物，具有高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，能合成大量分泌蛋白培養(yǎng)基中以纖維素為唯一碳源，并加入一定量的抗生素，在高溫環(huán)境下培養(yǎng)剛果紅稀釋涂布平板法培養(yǎng)基中直接以煙稈粉末作為唯一碳源

【解析】

纖維素酶是一種復(fù)合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種，前兩種酶可以把纖維素分解為纖維二糖，第三種酶可以將纖維二糖進(jìn)一步分解為葡萄糖，故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能夠很好地生長(zhǎng)，其他微生物則不能生長(zhǎng)；在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可篩選纖維素分解菌。

（1）纖維素酶中能夠?qū)⒗w維二糖分解為葡萄糖的是葡萄糖苷酶，而不選用葡萄糖作為碳源的原因是葡萄糖是微生物均可利用的碳源，用葡萄糖作為碳源易造成雜菌污染。

（2）由于真菌是真核生物，具有高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，能合成大量分泌蛋白，故真菌能產(chǎn)生胞外纖維素分解菌酶，其分解纖維素的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于細(xì)菌。若要分離出耐高溫的能分解纖維素的真菌，同時(shí)為了防止其他微生物的繁殖，可制備以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基，并加入一定量的抗生素，在高溫環(huán)境下進(jìn)行培養(yǎng)。

（3）鑒別纖維素分解菌時(shí)，在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與纖維素形成紅色復(fù)合物；為方便鑒定和篩選，可選擇稀釋涂布平板法。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)許多能分解纖維素粉的菌株不一定能分解天然的煙稈粉末，因此需要進(jìn)一步做好篩選，故可制備直接以煙稈粉末作為唯一碳源的培養(yǎng)基進(jìn)行進(jìn)一步篩選。