Question

8．某生物興趣小組對(duì)纖維素分解菌進(jìn)行了研究，回答下列問題：
（1）纖維素是一種由葡萄糖首尾相連而成的高分子化合物．土壤中某些微生物能夠分解纖維素是由于該微生物能產(chǎn)生纖維素酶．
（2）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項(xiàng)不需要的是③（填序號(hào)）．
①酒精燈②培養(yǎng)皿③顯微鏡④無菌水
（3）在篩選纖維素分解菌的過程中，通常用剛果紅染色法，這種方法能夠通過顏色反應(yīng)直接對(duì)纖維素分解菌進(jìn)行篩選．甲同學(xué)在實(shí)驗(yàn)時(shí)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
量與活性有關(guān)．圖中降解纖維素能力最強(qiáng)的菌株是①（填圖中序號(hào)）．
（4）乙同學(xué)打算從牛胃中分離纖維素分解菌并計(jì)數(shù)，與分離醋酸菌相比，進(jìn)行培養(yǎng)時(shí)除了營(yíng)養(yǎng)不同外，最主要的實(shí)驗(yàn)條件差別是保證無氧環(huán)境，該同學(xué)采用活菌計(jì)數(shù)法統(tǒng)計(jì)的菌落數(shù)目往往比活菌的實(shí)際數(shù)目�。�
（5）丙同學(xué)在提取和分離纖維素酶的過程中，為了保證抵制外界酸和堿對(duì)酶活性的影響，采取的措施是向提取液和分離液中添加緩沖溶液．
（6）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)行檢測(cè)，得到發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見圖，推測(cè)菌株J4更適合用于人工瘤胃發(fā)酵．

Answer 1

分析 纖維素的單體是葡萄糖，纖維素酶能夠?qū)⒗w維素范圍葡萄糖．纖維素酶是一種復(fù)合酶，包括C₁酶、C_X酶和葡萄糖苷酶．纖維素分解菌可以用剛果紅染液進(jìn)行鑒別，能夠產(chǎn)生透明圈的菌落就是纖維素分解菌．
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(yíng)養(yǎng)條件外，還要考慮pH、溫度和滲透壓等條件，需對(duì)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．

解答 解：（1）纖維素的單體是葡萄糖，纖維素酶能夠?qū)⒗w維素范圍葡萄糖．
（2）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，需要用到是酒精燈、培養(yǎng)皿和無菌水，不需要的是顯微鏡．
（3）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．
（4）牛胃是一個(gè)厭氧的環(huán)境，所以其中的纖維素分解菌與需氧型醋酸菌培養(yǎng)條件有所不同．因是活菌計(jì)數(shù)，所以部分死亡菌無法計(jì)數(shù)．另外當(dāng)菌落重合時(shí)，只能計(jì)數(shù)為一個(gè)菌落，所以偏小．
（5）一定范圍內(nèi)，緩沖溶液能夠抵制外界的酸和堿對(duì)溶液pH的影響，維持pH基本不變，所以為了保證抵制外界酸和堿對(duì)酶活性的影響，采取的措施是向提取液和分離液中添加緩沖溶液．
（6）由于胃部PH值較低，根據(jù)題意和圖示分析可知，發(fā)酵過程會(huì)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(cè)菌株J4更適合用于人工瘤胃發(fā)酵．
故答案為：
（1）葡萄
（2）③
（3）剛果紅   量與活性 ①
（4）保證無氧環(huán)境  小
（5）緩沖溶液
（6）J4

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查土壤中能分解纖維素的微生物及其應(yīng)用價(jià)值的相關(guān)知識(shí)，意在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)纖維素分解菌的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的識(shí)記與理解．