Question

【題目】人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃，可用來發(fā)酵處理秸稈，提高秸稈的營養(yǎng)價(jià)值。為了增強(qiáng)發(fā)酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進(jìn) 行了研究。請回答下列問題：

（1）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項(xiàng)不需要的是 ____ （填序號）。

①酒精燈 ②培養(yǎng)皿 ③顯微鏡 ④無菌水

（2）在涂布平板時(shí)，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是 _________ 。此類細(xì)菌沒有線粒體，但能進(jìn)行有氧呼吸的原因是_____。

（3）向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時(shí)，若試管口粘附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球擦凈的原因是 _________ 。

（4）剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不與纖維素降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。研究人員在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩到了幾株有透明降解圈的菌落（見圖）。 圖中降解圈大小與纖維素酶的 _________ 有關(guān)。 圖中降解纖維素能力最強(qiáng)的菌株是 _____ （填圖中序號）。

（5）研究人員用篩選到的纖維素酶高產(chǎn)菌株J1和J4，在不同溫度和pH條件下進(jìn)行發(fā)酵，測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見下圖，推測菌株 _________ 更適合用于人工瘤胃發(fā)酵，理由是 ___________________________ 。

Answer 1

【答案】③ 培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果 細(xì)菌含有與有氧呼吸有關(guān)的酶 防止雜菌污染 酶的多少和活性 ① J4 發(fā)酵過程會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，J4 菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高

【解析】

微生物培養(yǎng)的關(guān)鍵是無菌操作，微生物培養(yǎng)過程中除考慮營養(yǎng)條件外，還要考慮pH、溫度和滲透壓等條件，需對培養(yǎng)基和培養(yǎng)皿進(jìn)行消毒，可以通過稀釋涂布平板法或顯微鏡計(jì)數(shù)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)。

剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，紅色復(fù)合物無法形成，出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌；剛果紅可以在細(xì)菌菌落形成前倒平板時(shí)加入，也可以在菌落形成后加入，若在細(xì)菌菌落形成前倒平板時(shí)加入剛果紅，則所加剛果紅要進(jìn)行滅菌，以防雜菌的侵入，影響纖維素分解菌菌落的形成；若在菌落形成后加入剛果紅，則不需要滅菌。

（1）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，需要使用酒精燈對接種環(huán)進(jìn)行滅菌，對培養(yǎng)皿進(jìn)行滅菌，用無菌水稀釋菌液，不需要使用顯微鏡。

故選③。

（2）在涂布平板時(shí)，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量過多會在培養(yǎng)基表面出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果，所以不能過多；

細(xì)菌是原核生物，雖然沒有線粒體，但含有與有氧呼吸有關(guān)的酶，所以能進(jìn)行有氧呼吸。

（3）分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時(shí)，若試管口粘附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球擦凈以防止雜菌污染。

（4）在剛果紅培養(yǎng)基平板上，篩到了幾株有透明降解圈的菌落，降解圈大小與纖維素酶的多少和活性有關(guān)，纖維素酶的量越多，活性越強(qiáng)，分解的纖維素越多，透明降解圈越大，所以圖中降解纖維素能力最強(qiáng)的菌株是①。

（5）由于胃部pH值較低，體溫在37℃左右，根據(jù)題意和圖示分析可知，發(fā)酵過程會產(chǎn)熱和產(chǎn)酸，J4菌株在較高溫度和酸性環(huán)境下酶的活性更高，所以推測菌株J4更適合用于人工瘤胃發(fā)酵。