Question

16．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，提高秸稈的營養(yǎng)價值．為了增強(qiáng)發(fā)酵效果，研究人員從牛胃中篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株，并對其降解纖維素能力進(jìn)行了研究． 請回答下列問題：
（1）在樣品稀釋和涂布平板步驟中，下列選項不需要的是③（填序號）．
①酒精燈 ②培養(yǎng)皿 ③顯微鏡 ④無菌水
（2）在涂布平板時，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)基表面的菌液會出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果．
（3）向試管內(nèi)分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，若試管口粘附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球擦凈的原因是避免培養(yǎng)基污染棉塞．
（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）如分別取0.1mL已稀釋103倍的水樣分別涂布到四個瓊脂固體培養(yǎng)基的表面進(jìn)行培養(yǎng)，培養(yǎng)基記錄到大腸桿菌的菌落數(shù)分別為161、155、158、170，則每升原水樣中大腸桿菌數(shù)為1.61×10⁸ ．用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時是否需要設(shè)置對照組？需要．為什么？因為需要判斷培養(yǎng)基是否被污染．
（6）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)測得發(fā)酵液中酶活性的結(jié)果見圖，推測菌株J₄更適合用于人工瘤胃發(fā)酵，理由是發(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．

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數(shù)法進(jìn)行統(tǒng)計計數(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，需要使用酒精燈對接種環(huán)進(jìn)行滅菌，對培養(yǎng)皿進(jìn)行滅菌，用無菌水稀釋菌液，故選③．
（2）在涂布平板時，滴加到培養(yǎng)基表面的菌懸液量過多會在培養(yǎng)基表面出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果，所以不能過多．
（3）分裝含瓊脂的培養(yǎng)基時，若試管口粘附有培養(yǎng)基，需要用酒精棉球擦凈以防雜菌污染，避免培養(yǎng)基污染棉塞．
（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）每升原水樣中大腸桿菌數(shù)為：（161+155+158+170）÷4×1000×10³=1.61×10⁸個．由于需要判斷培養(yǎng)基是否被污染，所以用該方法統(tǒng)計樣本菌落數(shù)時需要設(shè)置對照組
（6）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．
故答案為：
（1）③
（2）培養(yǎng)基表面的菌液會出現(xiàn)積液，導(dǎo)致菌體堆積，影響分離效果
（3）避免培養(yǎng)基污染棉塞
（4）量與活性        ①
（5）1.61×10⁸ 需要   因為需要判斷培養(yǎng)基是否被污染
（6）J₄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

點評 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．