Question

【題目】胡蘿卜素用途廣泛，價格不菲。下圖為胡蘿卜素的結構式。利用紫外線誘變選育高產β-胡蘿卜素的三孢布拉霉負菌，未突變菌不能在含有濃度為10-5M的β-紫羅酮的培養基上生長。該菌體隨β-胡蘿卜素含量增加會從黃色加深至橙紅色。圖甲為選育及提取獲得β—胡蘿卜素流程。請回答下列有關胡蘿卜素的問題：

（1）培養基中需添加濃度為10-5M的β-紫羅酮，目的是_________________________________。

（2）進行③過程時，應選取___________色的菌落接種至液體培養基。某同學進行過程甲的正確操作，平板經培養后的菌落分布如圖乙所示。只有少數菌能生長形成菌落的原因是______________________。

（3）另一同學為了獲得高產菌株的單個菌落，接種時可用接種環在固體培養基上進行___________操作，為了使聚集的菌種逐步稀釋分散到培養基的表面，進行該操作時應該特別注意兩點，一是____________，二是_______________。

（4）利用篩選出的優質菌種進行生產時，研究人員測得培養過程中的細菌胡蘿卜素產量、培養液中的殘碳量和殘氮置如下圖所示。與B 線相比，A曲線下降更快的主要原因是______________________。

（5）圖甲中省略的⑤步驟包括將細菌裂解，釋放出胡蘿卜素。隨后進行的步驟是萃取，為何不用水蒸氣蒸餾法？_______________________________________________________。

Answer 1

【答案】 篩選出高產β-胡蘿卜素的三孢布拉霉負菌 橙紅 基因突變頻率低，只有少數基因突變的菌才能生長、繁殖 （平板）劃線 每次劃線前都要灼燒接種環并待其冷卻 劃線都要從上一次劃線的末端開始 胡蘿卜素只含碳和氫，不含氮，三孢布拉霉負菌產生胡蘿卜素需要大量碳源 胡蘿卜素沒有強揮發性，不能利用水蒸氣攜帶出來

【解析】本題考查微生物的培養和純化及胡蘿卜素的提取相關知識，意在考察考生對知識點的識記理解掌握程度。

（1）因為紫外線誘變選育高產β-胡蘿卜素的三孢布拉霉負菌，未突變菌不能在含有濃度為10-5M的β—紫羅酮的培養基上生長，所以培養基中需添加濃度為10-5M的β—紫羅酮，目的是篩選出高產β-胡蘿卜素的三孢布拉霉負菌。

（2）因為β-胡羅卜素含量增加會使菌落從黃色加深至橙紅色，所以進行③過程接種時，應選取橙紅色的菌落接種至液體培養基。而菌落在培養后只有少數菌能生長形成菌落的原因是基因突變頻率低，只有少數基因突變的菌才能生長、繁殖。

（3）另一同學為了獲得高產菌株的單個菌落，接種時可用接種環在固體培養基上進行平板劃線法。為了使聚集的菌種逐步稀釋分散到培養基的表面，進行該操作時應該特別注意每次劃線前都要灼燒接種環并待其冷卻且劃線都要從上一次劃線的末端開始。

（4）由β-胡羅卜素的結構式可知只含有C和H，而不含有N元素，而圖中測得培養液中的殘碳量和殘氮置，所以A曲線比B曲線下降更快，是因為胡蘿卜素只含碳和氫，不含氮，三孢布拉霉負菌產生胡蘿卜素需要大量碳源。

（5）胡蘿卜的提取不用蒸餾法是因為胡蘿卜素沒有強揮發性，不能利用水蒸氣攜帶出來，所以只能用萃取。