Question

【生物——选修1：生物技术实践】

纤维素酶是一类广泛应用于医药、食品、棉纺等领域的酶制剂。某实验小组欲利用选择培养基（成分：0.5g•L^-1K₂HPO₄、0.25g•L^-1MgSO₄、1.88g•L^-1纤维素、0.2g•L^-1刚果红、14.00g•L^-1琼脂、2.00g•L^-1明胶）筛选纤维素分解菌。请回答下列问题：

（1）分析培养基的成分可知，为微生物提供碳源的物质是__________，纤维素分解菌也能以葡萄糖为碳源，但是该培养基不选用葡萄糖作为碳源的原因是_____________。将纤维素分解菌接种到该培养基的方法为__________________。

（2）纤维素分解菌的鉴定常用刚果红染色法，其原理是刚果红能和纤维素形成________，纤维素分解菌能产生纤维素酶，纤维素酶包括__________、__________和葡萄糖苷酶，能将纤维素分解，最终形成以纤维素分解菌为中心的透明圈。

（3）下表为不同的产纤维素酶菌株的筛选结果，酶的活性可用水解圈直径和菌落直径的比值表示；下图表示不同的碳源含量对纤维素分解菌产酶效果的影响。据表分析，分解纤维素能力最强的菌株编号是______；

据图分析，最适的碳源浓度为____________。

菌株编号	菌株直径（mm）	水解圈直径（mm）
XW—1	3.4	44.6
XW—2	3.8	33.7
XW—3	3.7	31.4

Answer

纤维素 葡萄糖是普遍微生物均可利用的碳源,用纤维素作为唯一碳源可防止杂菌污染 平板划线法或稀释涂布平板法 红色复合物 C1酶 CX酶 XW-1 0.5%

【解析】试题分析：以题干中“选择培养基的配方和实验目的（筛选纤维素分解菌）”为切入点，结合各问题情境及表中信息和曲线的变化趋势，围绕“微生物的实验室培养、分离与计数”等相关的基础知识展开联想，在此基础上进行分析作答。

(1) 分析培养基的成分可知，为微生物提供碳源的物质是纤维素。该培养基用于筛选纤维素分解菌，因此用纤维素作为唯一碳源，既可防止杂菌污染，又可以达到筛选纤维素分解菌的目的，纤维素分解菌虽然也能以葡萄糖为碳源，但由于葡萄糖是普遍微生物均可利用的碳源,所以该培养基不能选用葡萄糖作为碳源。将纤维素分解菌接种到培养基的方法为平板划线法或稀释涂布平板法。

(2) 纤维素分解菌的鉴定常用刚果红染色法，其原理是刚果红能和纤维素形成红色复合物。纤维素分解菌所产生的纤维素酶包括C1酶、CX酶和葡萄糖苷酶，能将纤维素分解，最终形成以纤维素分解菌为中心的透明圈。

(3)水解圈直径和菌落直径的比值表示纤维素酶的活性，因此应挑选水解圈直径和菌落直径的比值最大的菌体。分析表中菌株XW—1、XW—2、XW—3的水解圈直径和菌落直径的比值信息可知：其比值最大的为XW—1，所以分解纤维素能力最强的菌株编号是XW—1。曲线图显示：酶活性达到最大值时所需要的最小碳源浓度为0.5%，说明0.5%的碳源浓度是最适的碳源浓度。