Question

农业生产中会产生大量的农作物废弃物，其中的纤维素降解速度很慢，研究人员利用基因工程技术改造酵母菌，得到了如下三种变异菌株：菌株Ⅰ合成的纤维素酶不能分泌到细胞外；菌株Ⅱ合成的纤维素酶能分泌到细胞外；菌株Ⅲ合成的纤维素酶分泌并被吸附在细胞壁上。

（1）在以纤维素为唯一碳源的培养基上能生长繁殖形成菌落的是菌株_____________，在利用纤维素生产酒精时，三种菌株中纤维素酶的利用率最高的是_________，原因是___________。

（2）科研人员对菌株Ⅰ和菌株Ⅱ进行扩大培养时不慎混合在一起，为了分离混合菌液中的纤维素分解菌，科研人员用梯度稀释法将1 mL菌液逐步稀释成10^-6的悬浊液。并设计了甲、乙两种培养基（成分见下表，CR是一种纤维素染色剂，可与纤维素结合形成红色不透明物质，“+”表示有，“-”表示无）：

	酵母膏	无机盐	淀粉	纤维素粉	琼脂	CR溶液	水
培养基甲	+	+	+	+	-	+	+
培养基乙	+	+	+	-	+	+	+

据表判断，培养基甲不能用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是____________________________；培养基乙________（填“能”或“不能”）用于分离和鉴别纤维素分解菌，原因是__________________________________________。若培养基配制合理，并在平板培养基上分离出多个单菌落，如何判断由菌株Ⅱ形成的单菌落________________________________________。

Answer

菌株Ⅱ和菌株Ⅲ 菌株Ⅲ 菌株Ⅲ的纤维素酶被固定在细胞壁上，不溶于水，活性稳定且有利于工业化利用 没有加入琼脂，不能形成单菌落 不能 没有加入纤维素，无法判断菌体能否分解纤维素 周围形成透明圈的单菌落即为菌株Ⅱ形成

【解析】

本题考查了土壤中分解纤维素的微生物以及其应用价值。培养基的制作过程是：计算、称量、溶化、调整pH、分装、灭菌。选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。

（1）由于菌株Ⅰ合成的纤维素酶不能分泌到细胞外，而菌株Ⅱ合成的纤维素酶能分泌到细胞--菌株Ⅲ合成的纤维素酶分泌并被吸附在细胞壁上，所以在以纤维素为唯一碳源的培养基上能生长繁殖形成菌落的是菌株菌株Ⅱ和菌株Ⅲ。由于菌株Ⅲ的纤维素酶被固定在细胞壁上，不溶于水，活性稳定且有利于工业化利用，所以在利用纤维素生产酒精时，三种菌株中纤维素酶的利用率最高的是菌株Ⅲ。

（2）由于培养基甲中没有加入琼脂，不能形成单菌落，所以培养基甲不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。而培养基乙中没有加入纤维素，无法判断菌体能否分解纤维素，所以培养基乙不能用于分离和鉴别纤维素分解菌。若培养基配制合理，并在平板培养基上分离出多个单菌落，则周围形成透明圈的单菌落即为菌株Ⅱ形成。