Question

14．回答下列關于微生物的問題．
瓊脂是一種具有高凝膠強度的細胞間多糖，可被瓊膠酶催化水解為瓊脂低聚糖，而瓊脂低聚糖被廣泛用于食品、化妝及制藥工業等領域．瓊膠酶主要來源于從海水土壤中分離的產瓊膠酶細菌（NTa為其中一種），分離所用培養基的配方如表5，pH值為7.5．

成分	瓊脂	NaNO3	豆餅粉	MgCl2•6H2O	K2HPO4	FeSO4•7H2O	過濾海水
含量	20g	5g	0.5g	0.02g	0.1g	0.02g	1000mL

（1）據題意推測，上表中為NTa提供主要碳源的成分是瓊脂，從功能上判斷，此培養基的類型是選擇培養基．
（2）圖1A為分離得到的NTa電鏡照片，與其運動相關的結構是鞭毛．
（3）圖1B為NTa在平板上形成的圓形菌落經碘液染色后的結果（含瓊脂的地方才被碘液染色），其分離菌株NTa所用的接種方法是涂布法（稀釋涂布法）；菌落周圍有非常明顯的凹陷，并形成較大的透明圈，其原因是產瓊膠酶細菌產生的瓊膠酶降解了菌落周圍的瓊膠，形
成的瓊脂低聚糖不能被碘液染色．

（4）NTa可以產α-瓊膠酶和β-瓊膠酶，這兩種瓊膠酶在細胞內外的活性如圖2，據圖分析，最適合工業化生產的瓊膠酶是D（用圖2中字母表示）．
（5）圖3A表示溫度對NTa瓊膠酶活性的影響，圖3B表示不同溫度下NTa瓊膠酶活性隨時間的變化．據圖分析合理的是AC（多選）．

A．40℃時該酶分解瓊脂速度最快
B．提取該酶的最佳溫度是40℃
C．45℃時該酶活性較高，但30分鐘后酶活性喪失
D．將該酶在50℃放置20分鐘，再移至30℃，酶活性上升
（6）若利用瓊膠酶大量生產瓊脂低聚糖，且要提高酶利用率，需采用酶的固定化技術．

Answer 1

分析 1、培養微生物的培養基中主要成分包括：水、無機鹽、碳源、氮源．
2、培養基按功能分：

種類	制備方法	特征	用途
選擇培養基	培養基中加入某種化學成分	根據某種微生物的特殊營養要求或其對某化學、物理因素的抗性而設計的培養基使混合菌樣中的劣勢菌變成優勢菌，從而提高該菌的篩選率	加入青霉素分離得到酵母菌和霉菌
鑒別培養基	加入某種試劑或化學藥品	依據微生物產生的某種代謝產物與培養基中特定試劑或化學藥品反應，產生明顯的特征變化而設計	鑒別和區分菌落相似的微生物伊紅和美藍培養基可以鑒別大腸桿菌

3、稀釋涂布平板法是將菌液進行一系列的梯度稀釋，然后將不同稀釋度的菌液分別涂布到瓊脂固體培養基表面，進行培養；在稀釋度足夠高的菌液里，聚集在一起的微生物將被分散成單個細胞，從而能在培養基表面形成單個菌落．

解答 解：（1）分析題意可知，“瓊脂是一種具有高凝膠強度的細胞間多糖，可被瓊膠酶催化水解為瓊脂低聚糖”，由此可推測，上表中為NTa提供主要碳源的成分是瓊脂，從功能上判斷，此培養基的類型是選擇培養基．
（2）分析圖A可知，該細胞的細胞壁上有鞭毛，這些絲狀物稱為鞭毛，是細菌的運動器官．
（3）圖1B為NTa在平板上形成的圓形菌落經碘液染色后的結果（含瓊脂的地方才被碘液染色），由此可見，菌落在培養基中均勻分布，由此確定其分離菌株NTa所用的接種方法是涂布法（稀釋涂布法）；產瓊膠酶細菌產生的瓊膠酶降解了菌落周圍的瓊膠，形成的瓊脂低聚糖不能被碘液染色，因此菌落周圍有非常明顯的凹陷，并形成較大的透明圈．
（4）工業化生產的瓊膠酶往往在細胞外起作用，因此根據柱形圖分析可知，胞外中的β-瓊膠酶（即圖D）活性最高，因此這種酶最適合工業化生產的瓊膠酶．
（5）A、分析曲線圖可知，40℃時該酶分解瓊脂速度最快，A正確；
B、根據圖3中的曲線B可知，30～40℃時酶隨時間的變化影響最小，因此提取該酶的最佳溫度是30～40℃，B錯誤；
C、根據圖B中曲線可知，45℃時該酶活性較高，但30分鐘后酶活性喪失，C正確；
D．將該酶在50℃放置20分鐘，酶活性已經喪失，降低溫度酶活性不會恢復，D錯誤．
（6）若利用瓊膠酶大量生產瓊脂低聚糖，且要提高酶利用率，需采用酶的固定化技術．
故答案為：
（1）瓊脂   選擇培養基
（2）鞭毛
（3）涂布法（稀釋涂布法）產瓊膠酶細菌產生的瓊膠酶降解了菌落周圍的瓊膠，形成的瓊脂低聚糖不能被碘液染色
（4）D
（5）AC
（6）酶的固定化

點評 本題結合表格、圖形、曲線等形式綜合考查了微生物分離與培養的有關知識，要求考生能夠掌握培養基的種類和應用，識記細菌細胞上鞭毛的作用，能夠根據柱形圖和曲線圖中的有關信息進行解題．