Question

8．某生物兴趣小组对纤维素分解菌进行了研究，回答下列问题：
（1）纤维素是一种由葡萄糖首尾相连而成的高分子化合物．土壤中某些微生物能够分解纤维素是由于该微生物能产生纤维素酶．
（2）在样品稀释和涂布平板步骤中，下列选项不需要的是③（填序号）．
①酒精灯②培养皿③显微镜④无菌水
（3）在筛选纤维素分解菌的过程中，通常用刚果红染色法，这种方法能够通过颜色反应直接对纤维素分解菌进行筛选．甲同学在实验时筛到了几株有透明降解圈的菌落（见图）．图中降解圈大小与纤维素酶的
量与活性有关．图中降解纤维素能力最强的菌株是①（填图中序号）．
（4）乙同学打算从牛胃中分离纤维素分解菌并计数，与分离醋酸菌相比，进行培养时除了营养不同外，最主要的实验条件差别是保证无氧环境，该同学采用活菌计数法统计的菌落数目往往比活菌的实际数目小．
（5）丙同学在提取和分离纤维素酶的过程中，为了保证抵制外界酸和碱对酶活性的影响，采取的措施是向提取液和分离液中添加缓冲溶液．
（6）研究人员用筛选到的纤维素酶高产菌株J₁和J₄，在不同温度和pH条件下进行检测，得到发酵液中酶活性的结果见图，推测菌株J4更适合用于人工瘤胃发酵．

Answer 1

分析 纤维素的单体是葡萄糖，纤维素酶能够将纤维素范围葡萄糖．纤维素酶是一种复合酶，包括C₁酶、C_X酶和葡萄糖苷酶．纤维素分解菌可以用刚果红染液进行鉴别，能够产生透明圈的菌落就是纤维素分解菌．
微生物培养的关键是无菌操作．微生物培养过程中除考虑营养条件外，还要考虑pH、温度和渗透压等条件，需对培养基和培养皿进行消毒．可以通过稀释涂布平板法或显微镜计数法进行统计计数．
刚果红可以与纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，红色复合物无法形成，出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，我们可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌．刚果红可以在细菌菌落形成前倒平板时加入，也可以在菌落形成后加入．若在细菌菌落形成前倒平板时加入刚果红，则所加刚果红要进行灭菌，以防杂菌的侵入，影响纤维素分解菌菌落的形成；若在菌落形成后加入刚果红，则不需要灭菌．

解答 解：（1）纤维素的单体是葡萄糖，纤维素酶能够将纤维素范围葡萄糖．
（2）在样品稀释和涂布平板步骤中，需要用到是酒精灯、培养皿和无菌水，不需要的是显微镜．
（3）在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落，降解圈大小与纤维素酶的多少和活性有关．纤维素酶的量越多，活性越强，分解的纤维素越多，透明降解圈越大，所以图中降解纤维素能力最强的菌株是①．
（4）牛胃是一个厌氧的环境，所以其中的纤维素分解菌与需氧型醋酸菌培养条件有所不同．因是活菌计数，所以部分死亡菌无法计数．另外当菌落重合时，只能计数为一个菌落，所以偏小．
（5）一定范围内，缓冲溶液能够抵制外界的酸和碱对溶液pH的影响，维持pH基本不变，所以为了保证抵制外界酸和碱对酶活性的影响，采取的措施是向提取液和分离液中添加缓冲溶液．
（6）由于胃部PH值较低，根据题意和图示分析可知，发酵过程会产热和产酸，J4菌株在较高温度和酸性环境下酶的活性更高，所以推测菌株J4更适合用于人工瘤胃发酵．
故答案为：
（1）葡萄
（2）③
（3）刚果红   量与活性 ①
（4）保证无氧环境  小
（5）缓冲溶液
（6）J4

点评 本题主要考查土壤中能分解纤维素的微生物及其应用价值的相关知识，意在强化学生对纤维素分解菌的相关知识点的识记与理解．