Question

16．人工瘤胃模仿了牛羊等反刍动物的胃，可用来发酵处理秸秆，提高秸秆的营养价值．为了增强发酵效果，研究人员从牛胃中筛选纤维素酶高产菌株，并对其降解纤维素能力进行了研究． 请回答下列问题：
（1）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
（2）在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量不宜过多的原因是培养基表面的菌液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果．
（3）向试管内分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净的原因是避免培养基污染棉塞．
（4）刚果红可以与纤维素形成红色复合物，但并不与纤维素降解产物纤维二糖和葡萄糖发生这种反应． 研究人员在刚果红培养基平板上，筛到了几株有透明降解圈的菌落（见右图）． 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）．
（5）如分别取0.1mL已稀释103倍的水样分别涂布到四个琼脂固体培养基的表面进行培养，培养基记录到大肠杆菌的菌落数分别为161、155、158、170，则每升原水样中大肠杆菌数为1.61×10⁸ ．用该方法统计样本菌落数时是否需要设置对照组？需要．为什么？因为需要判断培养基是否被污染．
（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条件下进行发测得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，理由是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．

Answer 1

分析 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）在样品稀释和涂布平板步骤中，需要使用酒精灯对接种环进行灭菌，对培养皿进行灭菌，用无菌水稀释菌液，故选③．
（2）在涂布平板时，滴加到培养基表面的菌悬液量过多会在培养基表面出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果，所以不能过多．
（3）分装含琼脂的培养基时，若试管口粘附有培养基，需要用酒精棉球擦净以防杂菌污染，避免培养基污染棉塞．
（4）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．
（5）每升原水样中大肠杆菌数为：（161+155+158+170）÷4×1000×10³=1.61×10⁸个．由于需要判断培养基是否被污染，所以用该方法统计样本菌落数时需要设置对照组
（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）③
（2）培养基表面的菌液会出现积液，导致菌体堆积，影响分离效果
（3）避免培养基污染棉塞
（4）量与活性        ①
（5）1.61×10⁸ 需要   因为需要判断培养基是否被污染
（6）J₄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

点评 本题考查微生物分离与培养的相关知识，意在考查学生的识图能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题和解决问题的能力．