Question

【題目】進入冬季，部分城市出現嚴重霧霾，與秸稈野外焚燒有一定關系。為破解秸稈處理瓶頸，微生物專家力圖通過微生物降解技術使秸稈能盡快腐爛掉，增加土壤肥力。緩解環境污染。試分析并回答有關問題：

（1）專家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。

（2）從自然界獲取纖維素分解菌，采集土樣時應選擇_______的環境。

（3）微生物專家為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_________方法進行鑒定，得到下圖的菌落。那么，圖中降解纖維素能力最強的菌株是____________(填圖中序號)。圖中所示培養基從物理狀態上看，屬于_______培養基。

（4）若要保證上圖透明圈中均為單個細胞形成的菌落，操作要求是__________________。

（5）分別取0.1mL已稀釋103倍的該菌樣液，分別涂布到三個瓊脂固體培養基的表面進行培養，培養基記錄到該菌的菌落數分別為55、56、57，則每升原菌樣中該菌的數目為____________。

（6）為探究催腐劑在不同條件下對玉米秸稈的分解作用，將經過滅菌處理的秸稈平分成下表的甲、乙、丙三組，均放在無菌環境條件下進行培養，得到如下實驗現象：

組別	催腐劑	溫度/℃	實驗現象
甲	無	25	第25天落葉還沒變化
乙	有	25	第25天落葉完全腐爛
丙	有	35	第18天落葉完全腐爛

該實驗還存在不完善之處，請你說出其中一點______________________________。

Answer 1

【答案】細菌 富含纖維素 梯度稀釋 剛果紅染色 ① 固體 菌液稀釋度足夠高，使纖維素分解菌分散成單個細胞 5.6×108 缺少35度無催腐劑的對照

【解析】

1、纖維素的單體是葡萄糖，纖維素酶能夠將纖維素范圍葡萄糖，纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶，纖維素分解菌可以用剛果紅染液進行鑒別，能夠產生透明圈的菌落就是纖維素分解菌。

2、微生物培養的關鍵是無菌操作，微生物培養過程中除考慮營養條件外，還要考慮pH、溫度和滲透壓等條件，需對培養基和培養皿進行消毒，可以通過稀釋涂布平板法或顯微鏡計數法進行統計計數。

3、剛果紅可以與纖維素形成紅色復合物，當纖維素被纖維素酶分解后，紅色復合物無法形成，出現以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過是否產生透明圈來篩選纖維素分解菌。

4、對微生物進行分離、計數常用的接種方法是稀釋涂布平板法，估算每毫升樣品中的細菌數時，往往選取30～300的平板，取至少三個平板的平均值，每毫升樣品中的細菌數=（平板的平均菌落數÷涂布的體積）×稀釋的倍數。

（1）霉菌和酵母菌屬于真核生物中的真菌，細菌屬于原核生物，原核細胞和真核細胞在結構上最主要的區別是原核細胞沒有核膜包被的成形的細胞核。

（2）從自然界獲取纖維素分解菌，采集土樣時應選擇富含纖維素的環境。

（3）微生物專家為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，將菌液進行一系列梯度稀釋，從而得到單個菌落，再采用剛果紅染色方法進行鑒定。纖維素酶的量越多，活性越強，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的菌株是①。圖中所示培養基從物理狀態上看，屬于固體培養基。

（4）若要保證透明圈中均為單個細胞形成的菌落，接種之前將菌液稀釋，且稀釋度足夠高，使纖維素分解菌分散成單個細胞。

（5）如分別取0.1mL已稀釋103倍的水樣分別涂布到三個瓊脂固體培養基的表面進行培養，培養基記錄到該菌的菌落數分別為55、56、57，則每升原水樣中該菌數=（55+56+57）÷3×103÷0.1×103=5.6×108個。

（6）設計實驗應遵循單一變量和對照性原則，分析實驗表格可以知道，該實驗還存在不完善之處，缺少35度無催腐劑的對照組。