Question

【題目】纖維素是地球上含量最豐富的多糖類物質，每年產生量超過70億噸，其中只有40％～60％能被土壤中某些微生物分解利用。微生物專家們力圖分離培養分解纖維素的微生物，制成催腐劑對作物秸稈進行處理，提高纖維素的利用率，同時減輕秸稈燃燒帶來的環境污染。請分析回答下列問題：

（1）微生物分解纖維素的纖維素酶是一種復合酶，最終可以將纖維素分解成______。

（2）要有效分離獲得產纖維素酶菌，培養基必須添加的碳源物質是______。

（3） 微生物專家從發黑的樹干上分離出有分解纖維素能力的高產菌株，制備了選擇培養基，將菌液進行一系列______，從而得到單個菌落，再采用______法進行鑒定，得到如圖所示的菌落。在操作過程中，下列選項不需要的是_____。

A．酒精燈B．培養皿 C．顯微鏡 D．無菌水

（4）降解纖維素能力最強的菌株是______（填圖中序號）。與圖中降解圈大小有關的因素有______（多選）。

A．纖維素酶的產量 B．纖維素酶的活性

C．菌落中產纖維素酶菌的種類多少 D．培養基中纖維素的含量

（5）專家們研制的降解秸稈的催腐劑是十余種能分解纖維素的霉菌、細菌和酵母菌的組合，其中______在細胞結構上與其他兩者不同。

Answer 1

【答案】葡萄糖 纖維素（秸桿） 梯度稀釋 剛果紅染色 C ① AB 細菌

【解析】

由題文描述和圖示分析可知：該題考查學生對微生物的實驗室培養、分解纖維素的微生物的分離等相關知識的識記和理解能力。

(1) 纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶。前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。可見，纖維素酶最終可以將纖維素分解成葡萄糖。

(2) 要有效分離獲得產纖維素酶的菌種，就要人為提供有利于該微生物生長的條件，同時抑制或阻止其他微生物的生長，因此培養基應以纖維素（秸桿）為唯一碳源。

(3) 剛果紅可與纖維素形成紅色復合物，但并不和纖維素水解后的纖維二糖和葡萄糖發生顏色反應。可見，為從發黑的樹干上分離出有分解纖維素能力的高產菌株，在制備了選擇培養基并將菌液進行一系列梯度稀釋、從而得到單個菌落后，可用剛果紅染色法來鑒別纖維素分解菌。得到如圖所示菌落的接種方法是稀釋涂布平板法，在操作過程中，需用無菌水稀釋菌液，用酒精燈對涂布器進行灼燒滅菌，用涂布器將菌液均勻地涂布到培養基表面或轉動培養皿使菌液分布均勻，但不需要顯微鏡，C正確，A、B、D均錯誤。

(4) 圖中有透明降解圈，說明纖維素被纖維素酶催化降解；降解圈越大，說明降解纖維素能力最強，由圖可知，①菌落周圍的降解圈最大，說明其降解纖維素能力最強。降解圈的出現是纖維素酶將培養基中的纖維素分解所致，因此降解圈的大小與纖維素酶的產量及其活性有關，A、B正確，C、D錯誤。

(5) 霉菌和酵母菌均為真核生物，都是由真核細胞構成，細菌為原核生物，是由原核細胞構成。可見，細菌在細胞結構上與其他兩者不同。