题目内容
【题目】中国是食醋酿造大国,有几千年的酿醋历史。但目前中国常用的醋酸杆菌菌株AS1.41产酸能力、酒精耐受性均有待提高。拟从醋醅中筛选高产酸、高耐酒精的醋酸菌, 过程如图1所示。
(1)试验中所用培养基均含有水、葡萄糖、酵母浸膏和酒精,其中葡萄糖可为醋酸菌的生长提供_________。配制分离培养基时,除营养物质外,还需要添加2%的碳酸钙和_____,以便观察醋酸与碳酸钙反应后菌落周围形成的透明圈。
(2)分离醋酸菌时,需将富集的醋酸菌培养液进行梯度稀释,采用_____法接种到分离平板上。30℃培养72h后,挑取透明圈_____的单菌落进行划线分离。分离出的单菌落接种到斜面培养基(含3%酒精)上并于4℃保藏。
(3)取保藏的三个菌株分别接种于发酵培养液(含5%酒精)中,30℃培养5d后测产酸量, 筛选出高产酸的醋酸杆菌J2菌株。将J2与AS1.41分别接种到含不同浓度酒精的培养液中,30℃培养24h后测定活菌数量,结果如图2。由图 2 可知,酒精可_____醋酸菌的生长。与 AS1.41 相比,J2 菌株对酒精的耐受性___________。
(4)获得 J2 菌株后,还可以采取_____的育种措施,进一步提高其酒精耐受性。
(5)筛选出 J2 菌株后,其高产酸特性的遗传是否稳定还需检测,请写出基本过程。_____
【答案】碳源和能量 酸碱指示剂 稀释涂布平板 大 抑制 更高 诱变 将J2 菌株连续培养多代,将每一代菌株都接种到培养基上,观察并比较产生的透明圈大小,如果透明圈大小基本一致,说明其高产酸特性能稳定遗传,如果透明圈大小不一致,说明其高产酸特性不能稳定遗传
【解析】
醋酸发酵是利用醋酸菌将葡萄糖或酒精转化为醋酸的过程,检测产酸量时,利用醋酸和碳酸钙反应,会产生透明圈来检测;性状能否稳定遗传,需要根据其后代的性状来判断。
(1)葡萄糖含有碳元素,可以为醋酸菌提供碳源,同时葡萄糖是其呼吸作用的底物,可以提供能量,配制分离培养基时,除营养物质外,还需要添加2%的碳酸钙和酸碱指示剂,以便观察醋酸与碳酸钙反应后菌落周围形成的透明圈;
(2)富集培养后浓度较高,需要梯度稀释,采用稀释涂布平板法接种到分离平板上,30℃培养72h后,挑取透明圈大的单菌落进行划线分离,透明圈越大说明产酸能力越强;
(3)由图 2 可知,加入酒精后,活菌数量相对值都没有不加酒精时高,说明酒精可抑制醋酸菌的生长,J2菌株相对值到酒精浓度为10%时才下降到0,说明J2 菌株对酒精的耐受性更高;
(4)J2 菌株是细菌,可以通过诱变的方式,使其发生基因突变,进一步提高其酒精耐受性;
(5)检测J2 菌株高产酸特性能否稳定遗传,需要检测其后代的产酸能力,所以将J2 菌株连续培养多代,将每一代菌株都接种到培养基上,观察并比较产生的透明圈大小,如果透明圈大小基本一致,说明其高产酸特性能稳定遗传,如果透明圈大小不一致,说明其高产酸特性不能稳定遗传。