Question

【题目】人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值。为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究。请回答下列问题：

（1）在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是_____（填序号）。

①酒精灯 ②培养皿 ③显微镜 ④无菌水

（2）在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是_____。

（3）为达到筛选的目的，应采用选择培养基，本项研究中培养基配置的关键在于_____。

（4）刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应。研究人员在刚果红培养基平板上，筛选到了几株有透明降解圈的菌落（见图1）。图中降解圈大小与纤维素酶的_____有关。图中降解纤维素能力最强的菌株是_____（填图中序号）。

（5）研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J1和J4，在不同温度和pH条件下进行发酵，测得发酵液中酶活性的结果见图2。推测菌株_____更适合用于人工瘤胃发酵，理由是_____。

Answer 1

【答案】③ 培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果 以纤维素为唯一碳源 量与活性 ① J4 发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高

【解析】

(1)在采用稀释涂布平板法接种微生物时，在将样品进行一系列梯度稀释时需使用[④]无菌水；涂布操作的流程为：将涂布器浸在盛有酒精的烧杯中；取少量菌夜（不超过0.1mL）滴加到培养基表面；将沾有少量酒精的涂布器在[①]酒精灯火焰上引燃，待酒精燃尽后，冷却8～10s；用涂布器将菌液均匀地涂布在培养基表面，涂布时可转动[②]培养皿，使菌液分布均匀。综上所述，在样品稀释和涂布平板步骤中，不需要使用[③]显微镜。

(2) 在涂布平板时，若滴加到培养基表面的菌悬液量过多，则培养基表面的菌悬液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果，所以滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多。

(3) 纤维素酶能够催化纤维素分解。若筛选纤维素酶高产菌株，则所用的选择培养基应以纤维素为唯一碳源。

(4) 菌落周围有透明降解圈，说明纤维素被纤维素酶催化降解，而降解圈的大小与纤维素酶的量与活性有关。菌落周围的降解圈越大，说明降解纤维素的能力越强，由此分析图1可知，菌落①周围的降解圈最大，说明菌落①降解纤维素能力最强。

(5) 胃部pH值较低。依题意和图示分析可知，发酵过程中会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，所以菌株J4更适合用于人工瘤胃发酵。