Question

某实验小组为了研制促进烟杆堆肥的微生物菌剂，进行了纤维素分解菌的筛选，从不同原料腐熟堆肥中筛选出纤维素分解菌。回答下列问题：

（l）纤维素分解菌能分泌纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分____________。若将纤维素酶进行固定，一般不采用包埋法，原因是____________。

（2）筛选纤维素分解菌的培养基中应以纤维素作为唯一碳源，并加入____________进行染色，然后将纯化的纤维素分解菌接种到培养基上，最终可根据________________（填“透明圈”、“菌落”或“透明圈直径/菌落直径”）的大小判断菌株分解纤维素能力的强弱。

（3）真菌降解纤维素的能力较细菌强，原因是真菌降解纤维素可依靠分泌大量的胞外酶进行，而大多数细菌对纤维素的降解不是依靠胞外酶，有些甚至要吸附在纤维素上才能缓慢将其降解，从细胞结构的角度分析造成这一差异的原因是________________。若要在培养基中筛选降解纤维素的真菌，需要加入________________以抑制细菌的繁殖。

（4）该实验小组在研究葡萄糖浓度对纤维素分解菌降解纤维素能力的影响时发现，加入少量的葡萄糖能促进其降解能力，其原因是___________，但当浓度较高时其繁殖能力增强，而降解纤维素能力却下降，其原因是________________。

Answer

C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 酶分子较小，容易从包埋材料中漏出 刚果红 透明圈直径/菌落直径 真菌是真核生物，具有内质网和高尔基体，有利于酶分泌到细胞外，而细菌是原核生物，无内质网和高尔基体 抗生素 葡萄糖能促进菌株的繁殖，有利于其产生纤维素酶 葡萄糖足以满足微生物对碳源的需求，其不再需要分解利用纤维素

【解析】

题意纤维素酶是一种复台酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶；前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖；刚果红可以与纤维素形成红色复台物，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表分解菌。

（l）由分析可知，纤维素酶是一种复合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三种组分，纤维素在这三种酶的作用下分级为葡萄糖。由于酶分子较小，容易从包埋材料中漏出，据此可知若将纤维素酶进行固定，一般不采用包埋法。

（2）由分析可知，为了筛选出纤维素分解菌，通常以纤维素作为唯一碳源制成选择培养基，并加入刚果红进行染色，便于鉴定分解纤维素的分解菌的存在，而且还可以根据透明圈的大小判断菌株分解纤维素能力的强弱。

（3）真菌降解纤维素的能力较细菌强，原因是真菌降解纤维素可依靠分泌大量的胞外酶进行，而大多数细菌对纤维素的降解不是依靠胞外酶，有些甚至要吸附在纤维素上才能缓慢将其降解，从细胞结构的角度分析造成这一差异的原因是真菌是真核生物。具有内质网和高尔基体，有利于酶分泌到细胞外发挥作用，将纤维素降解；而细菌是原核生物，无内质网和高尔基体，无法分泌胞外酶，所以细菌的降解能力较弱。抗生素会抑制细菌的繁殖，而对真菌不起作用，因此可以利用抗生素将杂菌中的细菌除去。

（4）根据题意分析，加入少量的葡萄糖能促进纤维素分解菌降解纤维素能力，说明葡萄糖能促进菌株的繁殖，有利于其产生纤维素酶；但是当葡萄糖浓度较高时其繁殖能力增强。而降解纤维素能力下降，说明葡萄糖足以满足微生物对碳源的需求，不再需要分解利用纤维素。