Question

【題目】有些微生物含有纖維素酶。人們研究和應(yīng)用這些微生物，可將農(nóng)作物秸稈等廢棄物生產(chǎn)出酒精等產(chǎn)物。實驗室培養(yǎng)纖維素分解菌，需要配制培養(yǎng)基。下表為纖維素分解菌的鑒別培養(yǎng)基配方：

CMC- Na	酵母膏	KH2PO	瓊脂	土豆汁	蒸餾水
5 g~10 g	1g	0．25 g	15 g	100g	1000mL

為了測定某種分解纖維素的微生物生長所需要的最適pH，甲、乙兩組同學(xué)分別設(shè)計了下列實驗方案：

（1）甲組方案：

①稱量培養(yǎng)基各成分各5份，分裝到5個錐形瓶中，用緩沖液分別調(diào)節(jié)pH為6、6．5、7、7．5、8，分別標(biāo)號為I、II、III、IV、V。

②將每瓶培養(yǎng)基等量分裝到5支試管中，加棉塞并包扎成5捆。

③將試管放到1個大燒杯中，在酒精燈上加熱煮沸15~30 min滅菌，待溫度冷卻到50°C，將試管擱置斜面。

④在無菌條件下，往每支試管中接種等量的菌種，一共接種25支，然后，將它們置于37 °C左右的恒溫箱中培養(yǎng)12~24 h。

⑤測定每支試管中培養(yǎng)基的重量，觀察并記錄實驗結(jié)果。

方案公布后，乙組同學(xué)指出甲組同學(xué)的方案需要完善，因為上述步驟中至少存在3處明顯錯誤。請你幫甲組同學(xué)找出3處錯誤來，并加以更正。____________________________________________。

（2）乙組方案：

①稱量培養(yǎng)基各成分，配制培養(yǎng)基，分裝到5支試管中。

②將培養(yǎng)基的pH分別調(diào)節(jié)到6、6．5、7、7．5、8后，將培養(yǎng)基滅菌。待適當(dāng)冷卻后，擱置斜面。

③將等量的纖維素分解菌分別接種在上述培養(yǎng)基上。

④放在適宜條件下培養(yǎng)，觀察并記錄結(jié)果。

乙組同學(xué)僅憑一次實驗就能確定微生物生長所需要的最適pH嗎?____________。為什么?________ 。

（3）為了提高纖維素分解菌的產(chǎn)酶量，請你利用誘變育種的方法，設(shè)計一個實驗獲得產(chǎn)纖維素酶較多的菌株。

①將培養(yǎng)好的生產(chǎn)菌株分成兩組，一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理作對照。

②把誘變組的大量菌株接種到多個含有____________的固體培養(yǎng)基上，同時接種對照．組（未處理）的菌株。把它們置于相同的條件下培養(yǎng)。

③用__________染色。

④結(jié)果：誘變組透明圈與對照組相比，面積較_________（填“大”或“小”），則說明誘變育種成功了。

Answer 1

【答案】試管包扎成捆后沒有做標(biāo)記。應(yīng)該在每捆試管外掛上注明pH的標(biāo)簽；培養(yǎng)基滅菌的方法不對。培養(yǎng)基應(yīng)在100kPa、121℃高壓蒸氣滅菌鍋中滅菌；不應(yīng)測培養(yǎng)基重量。應(yīng)測微生物菌落數(shù)目或菌體重量。 不能 實驗中所控制的pH并不是真正連續(xù)的，一次實驗也可能有誤差等。 纖維素 剛果紅 大

【解析】

篩選纖維素分解菌應(yīng)用以纖維素為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基。剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，纖維素分解菌產(chǎn)生的纖維素酶可以水解纖維素而使菌落周圍出現(xiàn)透明圈，所以可以用剛果紅染液鑒別纖維素分解菌。滅菌的方法包括高壓蒸汽滅菌、干熱滅菌、灼燒滅菌，實驗中常用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌，采用灼燒滅菌法對接種環(huán)進(jìn)行滅菌。

（1）甲組同學(xué)有以下3處錯誤：試管包扎成捆后沒有做標(biāo)記，應(yīng)該在每捆試管外掛上注明pH的標(biāo)簽；培養(yǎng)基滅菌的方法不對，培養(yǎng)基應(yīng)在100kPa、121℃高壓蒸氣滅菌鍋中滅菌；不應(yīng)測培養(yǎng)基重量，應(yīng)測微生物菌落數(shù)目或菌體重量。

（2）乙組同學(xué)實驗中所控制的pH并不是真正連續(xù)的，且一次實驗可能有誤差，故僅憑一次實驗不能確定微生物生長所需要的最適pH。

（3）為篩選獲得產(chǎn)纖維素酶較多的菌株，可設(shè)計以下實驗。

①將培養(yǎng)好的生產(chǎn)菌株分成兩組，一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理作對照。

②把誘變組的大量菌株接種到多個含有纖維素的固體培養(yǎng)基上，同時接種對照組（未處理）的菌株。把它們置于相同的條件下培養(yǎng)。

③用剛果紅染色。

④結(jié)果：誘變組透明圈與對照組相比，面積較大，則說明誘變組菌株產(chǎn)纖維素酶較多。