Question

【题目】高温堆肥是目前有机废弃物无害化处理的有效途径之一，利用微生物降解可以将废弃烟秆制成有机肥。烟秆粉末的主要成分纤维素，研究表明，通过接种纤维素降解菌制剂特别是高温菌株能加快堆体升温，促进纤维素分解。某实验小组通过实验室微生物筛选方法，筛选了耐高温的纤维素分解菌，请回答下列问题：

（1）纤维素分解菌是一类能产生纤维素酶的微生物，纤维素酶是一种复合酶，其中包括C1酶、CX酶和葡萄苷酶，其中能将纤维二糖分解为葡萄糖的酶是___________。纤维素分解菌也能以葡萄糖为碳源，但是实验室中培养纤维素分解菌的培养基一般选用纤维素粉而不选用葡萄糖，该培养基不选用葡萄糖作为碳源的原因是_________________________________。

（2）自然界中许多真菌能产生胞外纤维素分解菌酶，其分解纤维素的能力远远高于细菌，从细胞结构的角度分析，真菌能产生胞外纤维素分解酶的原因可能是___________。若要分离出耐高温的能分解纤维素的真菌，为了防止其他微生物的繁殖，对培养基可采取的措施是______________________（答出3点）。

（3）为了鉴別纤维素分解菌，培养基中要加入___________以形成红色复合物。为方便鉴定和筛选，将菌液接种到培养基上的一般方法为______________________。实验过程中发现许多能分解纤维素粉的菌株不一定能分解天然的烟秆粉末，针对这一现象，在制备纤维素分解菌制剂降解烟秆时而对培养基进行改进，请写出改进方法：____________________________。

Answer 1

【答案】葡萄糖苷酶葡萄糖是微生物均可利用的碳源，用葡萄糖作为碳源易造成杂菌污染真菌是真核生物，具有高尔基体和内质网，能合成大量分泌蛋白培养基中以纤维素为唯一碳源，并加入一定量的抗生素，在高温环境下培养刚果红稀释涂布平板法培养基中直接以烟秆粉末作为唯一碳源

【解析】

纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三种，前两种酶可以把纤维素分解为纤维二糖，第三种酶可以将纤维二糖进一步分解为葡萄糖，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长；在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。

（1）纤维素酶中能够将纤维二糖分解为葡萄糖的是葡萄糖苷酶，而不选用葡萄糖作为碳源的原因是葡萄糖是微生物均可利用的碳源，用葡萄糖作为碳源易造成杂菌污染。

（2）由于真菌是真核生物，具有高尔基体和内质网，能合成大量分泌蛋白，故真菌能产生胞外纤维素分解菌酶，其分解纤维素的能力远远高于细菌。若要分离出耐高温的能分解纤维素的真菌，同时为了防止其他微生物的繁殖，可制备以纤维素为唯一碳源的培养基，并加入一定量的抗生素，在高温环境下进行培养。

（3）鉴別纤维素分解菌时，在培养基中加入刚果红，可与纤维素形成红色复合物；为方便鉴定和筛选，可选择稀释涂布平板法。实验过程中发现许多能分解纤维素粉的菌株不一定能分解天然的烟秆粉末，因此需要进一步做好筛选，故可制备直接以烟秆粉末作为唯一碳源的培养基进行进一步筛选。