Question

圆褐固氮菌能将大气中的氮气转化为氨供自身利用，是异养需氧型的原核生物。某同学利用稀释涂布平板法从土壤中分离获得圆褐固氮菌。回答下列问题。

（1）根据菌落的____等特征，进行反复分离、纯化可以分离得到纯化菌种。分离、纯化圆褐固氮菌时不能隔绝空气，其原因是___（答出两点）。

（2）某同学计划统计土壤样液中圆褐固氮菌的总数，他选用10^-4、10^-5、10^-6稀释倍数进行涂布，每个稀释倍数下都设置了3个培养皿。从无菌操作的角度分析，该同学还应设置的一组对照组是____，其目的是__。在10^-4浓度下一个培养基表面发现圆褐固氮菌菌落呈黄褐色，而有一个菌落半边呈白色，半边呈黄褐色。出现上述现象的可能原因是____。

（3）若用固定化酶技术固定圆褐固氮菌产生的固氮酶，和一般酶制剂相比，其优点是____；将冷却后的海藻酸钠溶液与圆褐固氮菌菌液进行混合，通过注射器滴入CaCl₂溶液中，这种技术称为_____。

Answer

颜色、形状、大小 圆褐固氮菌是好氧细菌需要氧气，且还需要空气中的氮气作为氮源 设置一个接种等量无菌水（或未接种）的空白培养基 判断实验操作过程中是否被杂菌污染 有一个杂菌和一个圆褐固氮菌连在一起（一个圆褐固氮菌分裂为两个后，一个子代细菌发生了基因突变），形成了一个菌落 酶既能与反应物接触又能与产物分离，固定在载体上的酶还可以被反复利用 固定化细胞

【解析】

1.自生固氮菌是指在土壤中能够独立进行固氮的细菌，可以利用氮气作为氮源，所以培养基中不需要加氮源。

2.固定化酶和固定化细胞技术是利用物理或化学方法将酶或细胞固定在一定空间内的技术，包括包埋法、化学结合法和物理吸附法。

（1）菌落的特征包括颜色、形状、大小等。圆褐固氮菌为需氧型生物，能自身固氮，需要空气中的氮气作为氮源，故培养圆褐固氮菌时不能隔绝空气。

（2）为了证明实验操作过程中是否被杂菌污染，应该设置空白对照组，即在空白培养基接种等量无菌水，然后在相同且适宜的条件下培养，观察是否有菌落产生。一个菌落半边呈白色，半边呈黄褐色，原因可能为有一个杂菌和一个圆褐固氮菌连在一起形成了一个菌落或者一个圆褐固氮菌分裂为两个后，一个子代细菌发生了基因突变。

（3）和一般酶制剂相比，用固定化酶技术固定圆褐固氮菌产生的固氮酶，可以重复利用，且酶既能与反应物接触又能与产物分离，利于产物的纯化。海藻酸钠用作包埋的载体，海藻酸钠溶液与圆褐固氮菌菌液混合后通过注射器滴入CaCl2溶液中形成凝胶珠，这种技术叫做固定化细胞技术。