Question

【題目】圓褐固氮菌能將大氣中的氮氣轉化為氨供自身利用，是異養需氧型的原核生物。某同學利用稀釋涂布平板法從土壤中分離獲得圓褐固氮菌。回答下列問題。

（1）根據菌落的____等特征，進行反復分離、純化可以分離得到純化菌種。分離、純化圓褐固氮菌時不能隔絕空氣，其原因是___（答出兩點）。

（2）某同學計劃統計土壤樣液中圓褐固氮菌的總數，他選用10-4、10-5、10-6稀釋倍數進行涂布，每個稀釋倍數下都設置了3個培養皿。從無菌操作的角度分析，該同學還應設置的一組對照組是____，其目的是__。在10-4濃度下一個培養基表面發現圓褐固氮菌菌落呈黃褐色，而有一個菌落半邊呈白色，半邊呈黃褐色。出現上述現象的可能原因是____。

（3）若用固定化酶技術固定圓褐固氮菌產生的固氮酶，和一般酶制劑相比，其優點是____；將冷卻后的海藻酸鈉溶液與圓褐固氮菌菌液進行混合，通過注射器滴入CaCl2溶液中，這種技術稱為_____。

Answer 1

【答案】顏色、形狀、大小 圓褐固氮菌是好氧細菌需要氧氣，且還需要空氣中的氮氣作為氮源 設置一個接種等量無菌水（或未接種）的空白培養基 判斷實驗操作過程中是否被雜菌污染 有一個雜菌和一個圓褐固氮菌連在一起（一個圓褐固氮菌分裂為兩個后，一個子代細菌發生了基因突變），形成了一個菌落 酶既能與反應物接觸又能與產物分離，固定在載體上的酶還可以被反復利用 固定化細胞

【解析】

1.自生固氮菌是指在土壤中能夠獨立進行固氮的細菌，可以利用氮氣作為氮源，所以培養基中不需要加氮源。

2.固定化酶和固定化細胞技術是利用物理或化學方法將酶或細胞固定在一定空間內的技術，包括包埋法、化學結合法和物理吸附法。

（1）菌落的特征包括顏色、形狀、大小等。圓褐固氮菌為需氧型生物，能自身固氮，需要空氣中的氮氣作為氮源，故培養圓褐固氮菌時不能隔絕空氣。

（2）為了證明實驗操作過程中是否被雜菌污染，應該設置空白對照組，即在空白培養基接種等量無菌水，然后在相同且適宜的條件下培養，觀察是否有菌落產生。一個菌落半邊呈白色，半邊呈黃褐色，原因可能為有一個雜菌和一個圓褐固氮菌連在一起形成了一個菌落或者一個圓褐固氮菌分裂為兩個后，一個子代細菌發生了基因突變。

（3）和一般酶制劑相比，用固定化酶技術固定圓褐固氮菌產生的固氮酶，可以重復利用，且酶既能與反應物接觸又能與產物分離，利于產物的純化。海藻酸鈉用作包埋的載體，海藻酸鈉溶液與圓褐固氮菌菌液混合后通過注射器滴入CaCl2溶液中形成凝膠珠，這種技術叫做固定化細胞技術。