反刍动物,如牛和山羊,具有特殊的器官——瘤胃。在瘤胃中生活着多种分解纤维素的微生物,研究人员通过实验筛选山羊瘤胃纤维素分解菌。结合相关知识,回答下列问题:
(1)将过滤后的瘤胃液接种于只含纤维素的培养液中,在_____℃下振荡培养1~2天增加纤维素分解菌的浓度。该步骤能够“浓缩”纤维素分解菌的原因是___________________________。
(2)将培养至混浊的培养液涂布到含羧甲基纤维素钠和刚果红的培养基上,该培养基是_______(功能)培养基。与“浓缩”纤维素分解菌的培养基不同,该培养基还需添加一定量的_____________,以便筛选纤维素分解菌。
(3)通过观察产生透明圈的菌落,该实验室提出山羊瘤胃中存在多种纤维素分解菌的观点,他们的实验依据是________________________________________。
(4)将不同纤维素分解菌纯化培养,并对其纤维素酶种类进行比较,发现均至少包括三种组分,即_______________________________________,若定量比较不同微生物纤维素酶的活性高低,应如何操作?
写出简要的实验思路:__________________________。
37 在富含纤维素的条件下,纤维素分解者能够分解纤维素并获取营养,因而能够迅速繁殖,不能分解纤维素的微生物因为缺乏营养而繁殖被抑制(合理即可) 鉴别 琼脂(或凝固剂) 出现了多种不同特征(形状、大小、颜色等)的菌落 C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶 将等量、不同来源的纤维素酶分别与等量纤维素混合,在相同且适宜的条件下培养一段时间,通过测定葡萄糖的生成量确定不同酶的活性高低(合理即可)
【解析】
微生物培养的关键是无菌操作。筛选纤维素分解菌的原理是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,可以通过是否产生透明圈来筛选纤维素分解菌。
【详解】
(1)哺乳动物的体温约为37℃,因此要将瘤胃中的微生物于该温度下培养。在只含纤维素的条件下,纤维素分解菌能够分解纤维素获取营养,因而能够迅速繁殖,不能分解纤维素的微生物因缺乏营养而无法繁殖。
(2)培养基中添加了刚果红,因此为鉴别培养基。固体培养基可对微生物进行分离、纯化和计数等,因此需要添加一定量的凝固剂,如琼脂。
(3)虽然都能分解周围的纤维素而产生透明圈,但不同微生物形成的菌落有各自的特征,如形状、大小、颜色等。
(4)纤维素酶至少包括三种组分,即C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶。对获得的纤维素酶活性进行定量测定时,将等量的、不同来源纤维素酶与等量纤维素混合,在相同且适宜的条件下培养一段时间,通过测定葡萄糖的生成量确定不同酶的活性高低。
【点睛】
此题主要考查的是微生物的分离及应用的相关知识,意在考查学生对基础知识的理解及运用能力。
消毒 | 灭菌 | |
概念 | 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物(不包芽孢和孢子) | 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物(包括芽孢和孢子) |
常用方法 | 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 | 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌 |
适用对象 | 操作空间、某些液体、双手等 | 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等 |
临时保存法 | 甘油管藏法 | |
适用对象 | 频繁使用的菌种 | 长期保存的菌种 |
培养及类型 | 固体斜面培养基 | 液体培养基 |
温度 | 4℃ | -20℃ |
方法 | 菌落长成后于冰箱中保存,每3~6个月将菌种从旧的培养基转移到新鲜培养基上 | 将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油混合均匀后于冷冻箱内保存 |
缺点 | 菌种易被污染或产生变异 |
\\ |
第一次灼烧 | 每次划线之前灼烧 | 划线结束灼烧 | |
目的 | 避免接种环上可能存在的微生物污染培养基 | 杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种 | 杀死接种环上残留的菌种,避免细菌污染或感染操作者 |
知识拓展:
1、对异养微生物来说,含C、N的化合物既是碳源,也是氮源,即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
2、并不是所有微生物都需添加特殊营养物质,有些微生物需添加,原因是它们自身缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。
3、含抗生素的牛奶不能发酵为酸奶的原因:牛奶发酵成酸奶是利用乳酸菌来完成的,乳酸菌属于细菌,
4、化学药剂的消毒方法,其作用原理是使细菌体内蛋白质变性,但是化学物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进入细胞内,因此化学方法难以消灭孢子和芽孢。
5、体积分数为70%的乙醇杀菌效果最强,浓度过低,杀菌力弱,浓度过高,使菌体表面蛋白质凝固形,成一层保护膜,乙醇分子不能渗入其内,因此杀菌效果受影响。
6、倒平板的方法:右手持盛培养基的试管或三角瓶置火焰旁边,用左手将试管塞或瓶塞轻轻地拨出,试管或瓶口保持对着火焰;然后用右手手掌边缘或小指与无名指夹住管(瓶)塞(也可将试管塞或瓶塞放在左手边缘或小指与无名指之间夹住。如果试管内或三角瓶内的培养基一次用完,管塞或瓶塞则不必夹在手中)。左手拿培养皿并将皿盖在火焰附近打开一缝,迅速例入培养基约15mL,加盖后轻轻摇动培养皿,使培养基均匀分布在培养皿底部,然后平置于桌面上,待凝后即为平板。
7、在斜面培养基上接种时,其正确的操作顺序:
①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜面试管,管口并齐,使斜面向上成水平状态
②右手拧松棉塞,但不取下
③右手拿接种环,在火焰上灼烧灭菌
④在火焰边用右手无名指和小指夹两个棉塞,将它们取下,同时左腕转动,灼烧管口一周
⑤将接种环伸入管内,让环先接触培养基上未长菌的部位,使环冷却,然后轻轻挑取少量菌体
⑥在火焰旁边迅速将沾有菌体的接种环伸到培养基的底部,由里向外轻轻画蛇形细线
⑦抽出接种环,再用火焰灼烧管口,并在火焰上方将棉塞塞上
8、自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别在于碳源。
9、平菇培养的操作程序:配制棉籽壳培养基,高压蒸汽灭菌,接种,培养。
10、菌种的保存:对于频繁使用的菌种,可以采用临时保藏的方法;临时保藏的菌种一般是接种到试管的固体斜面培养基上;临时保藏的菌种容易被污染或产生变异;在临时保藏过程中,每3~6个月都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上;
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