Question

【題目】【生物——選修1：生物技術(shù)實踐】

谷氨酸鈉是味精的主要成分，工業(yè)生產(chǎn)中常用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸。下表是生物興趣小組探究發(fā)酵條件對微生物數(shù)量和產(chǎn)物生產(chǎn)的影響。

組別	發(fā)酵條件		谷氨酸棒狀桿菌繁殖速率	單個菌體產(chǎn)谷氨酸量
第一組	通入無菌空氣	C/N=3:1	較慢	較多
第二組	通入無菌空氣	C/N=4:1	較快	較少

請分析回答下列問題：

（1）谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵的培養(yǎng)基中主要營養(yǎng)物質(zhì)有__________，該培養(yǎng)基是一種__________培養(yǎng)基。

（2）得到谷氨酸棒狀桿菌數(shù)目可采用的計數(shù)方法是__________，用該方法計數(shù)過程：取第二組的100倍的稀釋液0.1ml滴加到計數(shù)板（由25×16=400個小室組成，容納液體總體積為0.1mm3）共有菌體48個，則1ml的第二組發(fā)酵液中有菌體__________個。用該方法測定的微生物數(shù)量大于實際的活菌數(shù)，原因是__________。

（3）由上述探究可知，要通過發(fā)酵得到大量谷氨酸需首先不斷向發(fā)酵液中通入__________，將碳氮比設(shè)為__________培養(yǎng)一段時間，然后將發(fā)酵液中碳氮比改為__________繼續(xù)培養(yǎng)。

Answer 1

【答案】 碳源、氮源水和無機(jī)鹽 液體 顯微鏡直接計數(shù)法 4.8×107 計數(shù)到的菌體數(shù)量包括了死亡的菌體 無菌空氣 4:1 3:1

【解析】試題分析：由表格可知，含C源比例較高時，有利于谷氨酸棒狀桿菌的繁殖，含N源比例較高時，有利于谷氨酸棒狀桿菌產(chǎn)生谷氨酸。

（1）由表格可知，氨酸棒狀桿菌發(fā)酵的培養(yǎng)基中含有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽，工業(yè)生產(chǎn)中利用谷氨酸棒狀桿菌發(fā)酵生產(chǎn)谷氨酸，使用的培養(yǎng)基為液體培養(yǎng)基。

（2）微生物數(shù)目計數(shù)可以使用顯微鏡直接計數(shù)法。根據(jù)題意可知，共有氨酸棒狀桿菌48個，并且氨酸棒狀桿菌樣品稀釋了100，因此上述1ml氨酸棒狀桿菌樣品中約有菌體=48÷（0.1×10-3）×100=4.8×107個，由于該方法不能分辨死亡的菌體，計數(shù)時，計數(shù)到的菌體數(shù)量包括了死亡的菌體，因此用該方法測定的微生物數(shù)量大于實際的活菌數(shù)。

（3）由表格可知，要發(fā)酵得到大量谷氨酸，需首先不斷向發(fā)酵液中通入無菌空氣，將碳氮比設(shè)為4:1培養(yǎng)一段時間，使得谷氨酸棒狀桿菌大量繁殖，然后再將發(fā)酵液中碳氮比改為3:1繼續(xù)培養(yǎng)，該比例有利于谷氨酸棒狀桿菌產(chǎn)生谷氨酸。