Question

【題目】三孢布拉霉能用來生產胡蘿卜素，但受核基因控制的高產性狀容易退化，需要定期篩選出高產菌株。研究表明菌體細胞內的[H]可將無色的TTC還原為紅色復合物，且菌體細胞內[H]含量越高，還原能力越強，胡蘿卜素合成能力也越強。請結合流程圖回答問題：

（1）三孢布拉霉菌體細胞內產生[H]的場所是________。

（2）萃取的效率主要取決于萃取劑的________，萃取的最佳溫度和時間可以通過設置________來摸索。

（3）將菌液涂布到含TTC的培養(yǎng)基上，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片，為避免該現(xiàn)象應該采取的措施是________。挑取單菌落時，若菌落周圍________越深，則菌株合成胡蘿卜素的能力較強。

（4）從該微生物中提取胡蘿卜素時，擴大培養(yǎng)后要收集菌絲進行的處理是粉碎和________，以提高萃取效率。因實驗室無標準胡蘿卜素，該同學想通過以下實驗來驗證萃取物是否含有胡蘿卜素，甲中1和4為葉綠體中的光合色素，2和3為萃取物，經分離，濾紙上各色素帶的位置為________(填代碼)時，說明萃取物是胡蘿卜素。

Answer 1

【答案】細胞質基質和線粒體基質 性質和使用量 對照實驗 適當增大稀釋倍數(shù) 紅色 干燥 Ⅳ

【解析】

根據“三孢布拉霉能用來生產胡蘿卜素，但受核基因控制的高產性狀容易退化”可知該菌體為真核生物，再根據其可涂布在培養(yǎng)基上生長，可知該菌體可進行有氧呼吸，有氧呼吸的第一、二階段均可產生[H]，場所在細胞質基質和線粒體基質。稀釋涂布平板法接種菌體時，如果稀釋度不夠，菌體數(shù)量過于密集，不能形成單個的菌落。胡蘿卜素在層析液中溶解度最大，在濾紙上的擴散速度最快。

（1）三孢布拉霉菌為真核生物，能進行有氧呼吸，所以體細胞內產生[H]的場所是細胞質基質和線粒體基質。
（2）萃取的效率主要取決于萃取劑的性質和使用量，同時還受到原料顆粒的大小、緊密程度、含水量、萃取溫度和時間等條件的影響。萃取的最佳溫度和時間可以通過設置對照實驗來摸索。
（3）將菌液涂布到含TTC的培養(yǎng)基上，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成一片，說明稀釋度不夠，為避免該現(xiàn)象應適當增大稀釋倍數(shù)。根據“菌體細胞內的[H]可將無色的TTC還原為紅色復合物，且菌體細胞內[H]含量越高，還原能力越強，胡蘿卜素合成能力也越強”可知挑取單菌落時，若菌落周圍紅色越深，則菌株合成胡蘿卜素的能力較強。
（4）因為原料顆粒的大小以及含水量均會影響萃取效率，故從該微生物中提取胡蘿卜素時，擴大培養(yǎng)后要收集菌絲進行粉碎和干燥處理，以提高萃取效率。甲中1和4為葉綠體中的光合色素，含有四種光合色素，且胡蘿卜素在層析液中的溶解度最大，在濾紙上擴散得最快，應在濾紙的最上端，而2和3為萃取物，若含有胡蘿卜素，層析后應在濾紙的最上端出現(xiàn)色素帶，根據圖形分析如果出現(xiàn)Ⅳ中所示的色素帶時，說明萃取物是胡蘿卜素。