Question

4．回答下列微生物相關(guān)問題
人工瘤胃模仿了牛羊等反芻動物的胃，可用來發(fā)酵處理秸稈，提高秸稈的利用價(jià)值．為了增強(qiáng)發(fā)酵效果，研究人員擬從牛胃中篩選出纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進(jìn)行研究．請回答下列問題：
（1）在樣品稀釋和涂布平板的步驟中，下列選項(xiàng)不需要的是B
A．酒精燈        B．顯微鏡      C．培養(yǎng)皿      C．無菌水
（2）為了培養(yǎng)上述菌株，選擇的培養(yǎng)基配方是BCEFG（多選）
A．葡萄糖   B．纖維素   C．氮源   D．纖維素酶   E．瓊脂    F．無機(jī)鹽   G．蒸餾水
（3）在涂布平板時(shí)，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多的原因是培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果．
（4）剛果紅可以與纖維素形成紅色復(fù)合物，但并不與纖維素
降解產(chǎn)物纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)．研究人員在剛果
紅培養(yǎng)基平板上，篩到了幾株有透明降解圈的菌落（見右圖）．
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）．
（5）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)行發(fā)酵，測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見下圖，推測菌株J4更適合用于人工瘤胃發(fā)酵．

（6）純化微生物培養(yǎng)時(shí)，可采用兩種接種方法．下圖為接種后微生物培養(yǎng)的效果圖，那么，獲得圖A效果的接種方法是稀釋涂布平板法，圖B效果的接種方法是平板劃線法．

（7）微生物在生命科學(xué)研究實(shí)踐中有著廣泛的用途，如作為人類健康第三大殺手的糖尿病的治療往往需要大量胰島素，但是人體胰島素含量很低，所以其生產(chǎn)中，一般通過基因工程手段，將化學(xué)方法人工合成的胰島素基因通過運(yùn)載體導(dǎo)入大腸桿菌細(xì)胞中，然后通過發(fā)酵工程快速生產(chǎn)大量的胰島素，下列有關(guān)敘述不正確的是DE（多選）
A．快速生產(chǎn)的原因可能是因?yàn)榇竽c桿菌作為微生物，體積小，相對面積大，物質(zhì)交換速度快，代謝速率快，生產(chǎn)胰島素速度也快．
B．快速生產(chǎn)的原因可能是因?yàn)榇竽c桿菌作為原核生物可以邊轉(zhuǎn)錄邊翻譯．
C．快速生產(chǎn)的原因可能是因?yàn)榇竽c桿菌在繁殖時(shí)為無性生殖，繁殖速度快，短時(shí)間內(nèi)可以培養(yǎng)出大量有產(chǎn)生胰島素能力的菌種
D．大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)的胰島素?zé)o需加工，可以直接應(yīng)用于臨床治療糖尿�。�
E．胰島素對Ⅱ型糖尿病的治療效果比對Ⅰ型糖尿病的治療效果更佳．

Answer 1

分析 微生物培養(yǎng)的關(guān)鍵是無菌操作．微生物培養(yǎng)過程中除考慮營養(yǎng)條件外，還要考慮pH、溫度和滲透壓等條件，需對培養(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）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，需要使用酒精燈、培養(yǎng)皿無菌水等，但不需要顯微鏡，故選：B．
（2）根據(jù)題意可知，分離獲得產(chǎn)纖維素酶菌需要使用選擇培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基為固體培養(yǎng)基，其中必須添加瓊脂．其中纖維素（秸桿）需要作為該培養(yǎng)基中的唯一碳源．還需要N源、水無機(jī)鹽、生長因子，故選：BCEFG．
（3）在涂布平板時(shí)，由于培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果，所以滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量不宜過多．
（4）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．
（5）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，所以推測菌株J4更適合用于人工瘤胃發(fā)酵．
（6）微生物培養(yǎng)的兩種接種方法有稀釋涂布平板法、平板劃線法和穿刺接種法，根據(jù)培養(yǎng)的效果圖可以斷定A是稀釋涂布平板法，B是平板劃線法．
（7）由于大腸桿菌是原核細(xì)胞，轉(zhuǎn)錄和翻譯同時(shí)進(jìn)行；無性生殖，繁殖速度快；體積小，相對面積大，物質(zhì)交換速度快，代謝速率快，因此大腸桿菌可作為轉(zhuǎn)基因的受體細(xì)胞，生產(chǎn)胰島素速度也快，ABC正確；
D．大腸桿菌發(fā)酵生產(chǎn)的胰島素需要加工處理，才可以應(yīng)用于臨床治療糖尿病，D錯誤；
E、Ⅰ型糖尿病患者，胰島素分泌不足，胰島素受體正常；Ⅱ型糖尿病患者，胰島素分泌正常，胰島素受體不足．因此胰島素對Ⅰ型糖尿病的治療效果更佳，E錯誤．
故選：DE．
故答案為：
（1）B 
（2）BCEFG
（3）培養(yǎng)基表面的菌懸液會出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果
（4）量與活性   ①
（5）J4  
（6）稀釋涂布平板法     平板劃線法  
（7）ED

點(diǎn)評 本題考查微生物分離與培養(yǎng)的相關(guān)知識，意在考查學(xué)生的識圖能力和判斷能力，運(yùn)用所學(xué)知識綜合分析問題和解決問題的能力．