Question

【題目】高溫堆肥是目前有機廢棄物無害化處理的有效途徑之一，利用微生物降解可以將廢棄煙稈制成有機肥。煙稈粉末的主要成分纖維素，研究表明，通過接種纖維素降解菌制劑特別是高溫菌株能加快堆體升溫，促進纖維素分解。某實驗小組通過實驗室微生物篩選方法，篩選了耐高溫的纖維素分解菌，請回答下列問題：

（1）纖維素分解菌是一類能產(chǎn)生纖維素酶的微生物，纖維素酶是一種復合酶，其中包括C1酶、CX酶和葡萄苷酶，其中能將纖維二糖分解為葡萄糖的酶是___________。纖維素分解菌也能以葡萄糖為碳源，但是實驗室中培養(yǎng)纖維素分解菌的培養(yǎng)基一般選用纖維素粉而不選用葡萄糖，該培養(yǎng)基不選用葡萄糖作為碳源的原因是_________________________________。

（2）自然界中許多真菌能產(chǎn)生胞外纖維素分解菌酶，其分解纖維素的能力遠遠高于細菌，從細胞結(jié)構的角度分析，真菌能產(chǎn)生胞外纖維素分解酶的原因可能是___________。若要分離出耐高溫的能分解纖維素的真菌，為了防止其他微生物的繁殖，對培養(yǎng)基可采取的措施是______________________（答出3點）。

（3）為了鑒別纖維素分解菌，培養(yǎng)基中要加入___________以形成紅色復合物。為方便鑒定和篩選，將菌液接種到培養(yǎng)基上的一般方法為______________________。實驗過程中發(fā)現(xiàn)許多能分解纖維素粉的菌株不一定能分解天然的煙稈粉末，針對這一現(xiàn)象，在制備纖維素分解菌制劑降解煙稈時而對培養(yǎng)基進行改進，請寫出改進方法：____________________________。

Answer 1

【答案】葡萄糖苷酶葡萄糖是微生物均可利用的碳源，用葡萄糖作為碳源易造成雜菌污染真菌是真核生物，具有高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，能合成大量分泌蛋白培養(yǎng)基中以纖維素為唯一碳源，并加入一定量的抗生素，在高溫環(huán)境下培養(yǎng)剛果紅稀釋涂布平板法培養(yǎng)基中直接以煙稈粉末作為唯一碳源

【解析】

纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶三種，前兩種酶可以把纖維素分解為纖維二糖，第三種酶可以將纖維二糖進一步分解為葡萄糖，故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能夠很好地生長，其他微生物則不能生長；在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復合物，當纖維素被分解后，紅色復合物不能形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可篩選纖維素分解菌。

（1）纖維素酶中能夠?qū)⒗w維二糖分解為葡萄糖的是葡萄糖苷酶，而不選用葡萄糖作為碳源的原因是葡萄糖是微生物均可利用的碳源，用葡萄糖作為碳源易造成雜菌污染。

（2）由于真菌是真核生物，具有高爾基體和內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，能合成大量分泌蛋白，故真菌能產(chǎn)生胞外纖維素分解菌酶，其分解纖維素的能力遠遠高于細菌。若要分離出耐高溫的能分解纖維素的真菌，同時為了防止其他微生物的繁殖，可制備以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基，并加入一定量的抗生素，在高溫環(huán)境下進行培養(yǎng)。

（3）鑒別纖維素分解菌時，在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與纖維素形成紅色復合物；為方便鑒定和篩選，可選擇稀釋涂布平板法。實驗過程中發(fā)現(xiàn)許多能分解纖維素粉的菌株不一定能分解天然的煙稈粉末，因此需要進一步做好篩選，故可制備直接以煙稈粉末作為唯一碳源的培養(yǎng)基進行進一步篩選。