Question

14．回答下列關(guān)于微生物的問題．
瓊脂是一種具有高凝膠強度的細胞間多糖，可被瓊膠酶催化水解為瓊脂低聚糖，而瓊脂低聚糖被廣泛用于食品、化妝及制藥工業(yè)等領(lǐng)域．瓊膠酶主要來源于從海水土壤中分離的產(chǎn)瓊膠酶細菌（NTa為其中一種），分離所用培養(yǎng)基的配方如表5，pH值為7.5．

成分	瓊脂	NaNO3	豆餅粉	MgCl2•6H2O	K2HPO4	FeSO4•7H2O	過濾海水
含量	20g	5g	0.5g	0.02g	0.1g	0.02g	1000mL

（1）據(jù)題意推測，上表中為NTa提供主要碳源的成分是瓊脂，從功能上判斷，此培養(yǎng)基的類型是選擇培養(yǎng)基．
（2）圖1A為分離得到的NTa電鏡照片，與其運動相關(guān)的結(jié)構(gòu)是鞭毛．
（3）圖1B為NTa在平板上形成的圓形菌落經(jīng)碘液染色后的結(jié)果（含瓊脂的地方才被碘液染色），其分離菌株NTa所用的接種方法是涂布法（稀釋涂布法）；菌落周圍有非常明顯的凹陷，并形成較大的透明圈，其原因是產(chǎn)瓊膠酶細菌產(chǎn)生的瓊膠酶降解了菌落周圍的瓊膠，形
成的瓊脂低聚糖不能被碘液染色．

（4）NTa可以產(chǎn)α-瓊膠酶和β-瓊膠酶，這兩種瓊膠酶在細胞內(nèi)外的活性如圖2，據(jù)圖分析，最適合工業(yè)化生產(chǎn)的瓊膠酶是D（用圖2中字母表示）．
（5）圖3A表示溫度對NTa瓊膠酶活性的影響，圖3B表示不同溫度下NTa瓊膠酶活性隨時間的變化．據(jù)圖分析合理的是AC（多選）．

A．40℃時該酶分解瓊脂速度最快
B．提取該酶的最佳溫度是40℃
C．45℃時該酶活性較高，但30分鐘后酶活性喪失
D．將該酶在50℃放置20分鐘，再移至30℃，酶活性上升
（6）若利用瓊膠酶大量生產(chǎn)瓊脂低聚糖，且要提高酶利用率，需采用酶的固定化技術(shù)．

Answer 1

分析 1、培養(yǎng)微生物的培養(yǎng)基中主要成分包括：水、無機鹽、碳源、氮源．
2、培養(yǎng)基按功能分：

種類	制備方法	特征	用途
選擇培養(yǎng)基	培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)成分	根據(jù)某種微生物的特殊營養(yǎng)要求或其對某化學(xué)、物理因素的抗性而設(shè)計的培養(yǎng)基使混合菌樣中的劣勢菌變成優(yōu)勢菌，從而提高該菌的篩選率	加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌
鑒別培養(yǎng)基	加入某種試劑或化學(xué)藥品	依據(jù)微生物產(chǎn)生的某種代謝產(chǎn)物與培養(yǎng)基中特定試劑或化學(xué)藥品反應(yīng)，產(chǎn)生明顯的特征變化而設(shè)計	鑒別和區(qū)分菌落相似的微生物伊紅和美藍培養(yǎng)基可以鑒別大腸桿菌

3、稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養(yǎng)基表面，進行培養(yǎng)；在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個菌落．

解答 解：（1）分析題意可知，“瓊脂是一種具有高凝膠強度的細胞間多糖，可被瓊膠酶催化水解為瓊脂低聚糖”，由此可推測，上表中為NTa提供主要碳源的成分是瓊脂，從功能上判斷，此培養(yǎng)基的類型是選擇培養(yǎng)基．
（2）分析圖A可知，該細胞的細胞壁上有鞭毛，這些絲狀物稱為鞭毛，是細菌的運動器官．
（3）圖1B為NTa在平板上形成的圓形菌落經(jīng)碘液染色后的結(jié)果（含瓊脂的地方才被碘液染色），由此可見，菌落在培養(yǎng)基中均勻分布，由此確定其分離菌株NTa所用的接種方法是涂布法（稀釋涂布法）；產(chǎn)瓊膠酶細菌產(chǎn)生的瓊膠酶降解了菌落周圍的瓊膠，形成的瓊脂低聚糖不能被碘液染色，因此菌落周圍有非常明顯的凹陷，并形成較大的透明圈．
（4）工業(yè)化生產(chǎn)的瓊膠酶往往在細胞外起作用，因此根據(jù)柱形圖分析可知，胞外中的β-瓊膠酶（即圖D）活性最高，因此這種酶最適合工業(yè)化生產(chǎn)的瓊膠酶．
（5）A、分析曲線圖可知，40℃時該酶分解瓊脂速度最快，A正確；
B、根據(jù)圖3中的曲線B可知，30～40℃時酶隨時間的變化影響最小，因此提取該酶的最佳溫度是30～40℃，B錯誤；
C、根據(jù)圖B中曲線可知，45℃時該酶活性較高，但30分鐘后酶活性喪失，C正確；
D．將該酶在50℃放置20分鐘，酶活性已經(jīng)喪失，降低溫度酶活性不會恢復(fù)，D錯誤．
（6）若利用瓊膠酶大量生產(chǎn)瓊脂低聚糖，且要提高酶利用率，需采用酶的固定化技術(shù)．
故答案為：
（1）瓊脂   選擇培養(yǎng)基
（2）鞭毛
（3）涂布法（稀釋涂布法）產(chǎn)瓊膠酶細菌產(chǎn)生的瓊膠酶降解了菌落周圍的瓊膠，形成的瓊脂低聚糖不能被碘液染色
（4）D
（5）AC
（6）酶的固定化

點評 本題結(jié)合表格、圖形、曲線等形式綜合考查了微生物分離與培養(yǎng)的有關(guān)知識，要求考生能夠掌握培養(yǎng)基的種類和應(yīng)用，識記細菌細胞上鞭毛的作用，能夠根據(jù)柱形圖和曲線圖中的有關(guān)信息進行解題．