Question

【題目】某實驗小組為了研制促進煙桿堆肥的微生物菌劑，進行了纖維素分解菌的篩選，從不同原料腐熟堆肥中篩選出纖維素分解菌。回答下列問題：

（l）纖維素分解菌能分泌纖維素酶，纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少包括三種組分____________。若將纖維素酶進行固定，一般不采用包埋法，原因是____________。

（2）篩選纖維素分解菌的培養基中應以纖維素作為唯一碳源，并加入____________進行染色，然后將純化的纖維素分解菌接種到培養基上，最終可根據________________（填“透明圈”、“菌落”或“透明圈直徑/菌落直徑”）的大小判斷菌株分解纖維素能力的強弱。

（3）真菌降解纖維素的能力較細菌強，原因是真菌降解纖維素可依靠分泌大量的胞外酶進行，而大多數細菌對纖維素的降解不是依靠胞外酶，有些甚至要吸附在纖維素上才能緩慢將其降解，從細胞結構的角度分析造成這一差異的原因是________________。若要在培養基中篩選降解纖維素的真菌，需要加入________________以抑制細菌的繁殖。

（4）該實驗小組在研究葡萄糖濃度對纖維素分解菌降解纖維素能力的影響時發現，加入少量的葡萄糖能促進其降解能力，其原因是___________，但當濃度較高時其繁殖能力增強，而降解纖維素能力卻下降，其原因是________________。

Answer 1

【答案】C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶 酶分子較小，容易從包埋材料中漏出 剛果紅 透明圈直徑/菌落直徑 真菌是真核生物，具有內質網和高爾基體，有利于酶分泌到細胞外，而細菌是原核生物，無內質網和高爾基體 抗生素 葡萄糖能促進菌株的繁殖，有利于其產生纖維素酶 葡萄糖足以滿足微生物對碳源的需求，其不再需要分解利用纖維素

【解析】

題意纖維素酶是一種復臺酶，一般認為它至少含有三種組分，即C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶；前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖；剛果紅可以與纖維素形成紅色復臺物，當纖維素被纖維素酶分解后，紅色復合物無法形成，出現以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過是否產生透明圈來篩選纖維表分解菌。

（l）由分析可知，纖維素酶是一種復合酶，包括C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三種組分，纖維素在這三種酶的作用下分級為葡萄糖。由于酶分子較小，容易從包埋材料中漏出，據此可知若將纖維素酶進行固定，一般不采用包埋法。

（2）由分析可知，為了篩選出纖維素分解菌，通常以纖維素作為唯一碳源制成選擇培養基，并加入剛果紅進行染色，便于鑒定分解纖維素的分解菌的存在，而且還可以根據透明圈的大小判斷菌株分解纖維素能力的強弱。

（3）真菌降解纖維素的能力較細菌強，原因是真菌降解纖維素可依靠分泌大量的胞外酶進行，而大多數細菌對纖維素的降解不是依靠胞外酶，有些甚至要吸附在纖維素上才能緩慢將其降解，從細胞結構的角度分析造成這一差異的原因是真菌是真核生物。具有內質網和高爾基體，有利于酶分泌到細胞外發揮作用，將纖維素降解；而細菌是原核生物，無內質網和高爾基體，無法分泌胞外酶，所以細菌的降解能力較弱。抗生素會抑制細菌的繁殖，而對真菌不起作用，因此可以利用抗生素將雜菌中的細菌除去。

（4）根據題意分析，加入少量的葡萄糖能促進纖維素分解菌降解纖維素能力，說明葡萄糖能促進菌株的繁殖，有利于其產生纖維素酶；但是當葡萄糖濃度較高時其繁殖能力增強。而降解纖維素能力下降，說明葡萄糖足以滿足微生物對碳源的需求，不再需要分解利用纖維素。