Question

从某地分离到能分泌纤维素酶的枯草杆菌，对此菌进行诱变，利用染色法筛选纤维素酶产量高的菌体。（染色法：染料和培养基中的纤维素发生颜色反应，当纤维素被菌体水解，培养基中会出现以菌落为中心的透明圈）

(1)实验材料：菌体悬液，紫外灯，添加__________为碳源的选择培养基，培养皿等

(2)实验过程及结果预期：

a.将菌体悬液稀释至适当浓度，平均分成甲、乙两组。

b.甲组用__________的紫外线照射一定时间，乙组不做处理。

c.__________接种至选择培养基上。

d．观察并测量__________的直径与相应菌落直径

e．若甲组中出现了纤维素酶产量高的菌体，其形成的菌落表现为__________比乙组相应值的平均值大。

(3)甲组中会出现纤维素酶产量不同的菌体，此现象是由于紫外线的照射改变了基因的        ，即发生了

        （变异类型），体现了此变异的__________特点。

(4)枯草杆菌因没有__________系统，其分泌纤维素酶与真核细胞蛋白质的分泌方式不同。

(5)若用液体培养基培养上述细菌，研究其数量变化规律，绘制出该菌的生长速率曲线如右图，据图描述此菌的种群数量的变化规律是__________。

Answer

(1) 纤维素

(2) b. 适当剂量(强度)  c. 将等量甲乙两组菌液  d．透明圈  e．透明圈的直径与相应菌落直径比值

(3) 结构（或碱基排列顺序）    基因突变    不定向

(4) 生物膜

(5) 先S型增长后下降（首先平稳随后增加再平稳之后下降）

【解析】

试题分析：由题意可知，该实验需要用添加纤维素为碳源的选择培养基来筛选纤维素酶产量高的菌体。当纤维素被菌体水解时，培养基中会出现以菌落为中心的透明圈，所以可以通过测量透明圈的直径与相应菌落直径，再用它们的比值来判断菌体产生纤维素酶产量的高低。

（1——2）实验设计时要遵循对照原则和单一变量原则，所以要设计实验组和对照组，实验组用适当剂量强度的紫外线照射一定时间（诱导菌体发生基因突变），对照组不做处理。将等量甲乙两组菌液接种至选择培养基上。最后观察并测量透明圈的直径与相应菌落直径。若甲组中出现了纤维素酶产量高的菌体，其形成的菌落表现为透明圈的直径与相应菌落直径比值比乙组相应值的平均值大。

(3)用紫外线的照射枯草杆菌，可以改变其基因结构（或碱基排列顺序），即诱导其发生基因突变。经紫外线的诱导后，会出现纤维素酶产量不同的菌体，说明基因突变具有不定向性。

(4)枯草杆菌是细菌，没有核膜和细胞器膜，因此没有生物膜系统，所以其分泌纤维素酶与真核细胞蛋白质的分泌方式不同。

(5)由图可知：此菌的种群数量的变化规律是先S型增长后下降。

考点：本题考查实验室微生物培养、诱变育种和种群数量变化规律的相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；识图能力；具备验证简单生物学事实的能力，并能对实验现象和结果进行解释、分析和处理。