8.(15分)(2014·全國新課標(biāo)卷Ⅰ)植物秸稈中的纖維素可被某些微生物分解,回答下列問題:
(1)分解秸稈中纖維素的微生物能分泌纖維素酶,該酶是由3種組分組成的復(fù)合酶,其中葡萄糖苷酶可將________分解成________。
(2)在含纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅(CR)時(shí),CR可與纖維素形成________色復(fù)合物。用含有CR的該種培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時(shí),培養(yǎng)基上會(huì)出現(xiàn)以該菌的菌落為中心的________。
(3)為從富含纖維素的土壤中分離獲得纖維素分解菌的單菌落,某同學(xué)設(shè)計(jì)了甲、乙兩種培養(yǎng)基(成分見下表):
酵母膏 無機(jī)鹽 淀粉 纖維素粉 瓊脂 CR溶液 水 培養(yǎng)基甲 + + + + - + + 培養(yǎng)基乙 + + + - + + + 注:“+”表示有,“-”表示無。據(jù)表判斷,培養(yǎng)基甲________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是_____________;培養(yǎng)基乙________(填“能”或“不能”)用于分離和鑒別纖維素分解菌,原因是___________________________________________________________。
解析 (1)纖維素酶是一種復(fù)合酶,一般認(rèn)為它至少包括三種組分: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。葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖。(2)剛果紅可與纖維素形成紅色復(fù)合物,但并不與水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)。用含有剛果紅的纖維素培養(yǎng)基培養(yǎng)纖維素分解菌時(shí),由于纖維素被分解,紅色復(fù)合物無法形成,培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。(3)培養(yǎng)基甲未使用瓊脂,為液體培養(yǎng)基,不能用于分離單菌落。含有纖維素和剛果紅(CR)的培養(yǎng)基可分離和鑒別纖維素分解菌。
答案 (1)纖維二糖 葡萄糖
(2)紅 透明圈
(3)不能 液體培養(yǎng)基不能用于分離單菌落 不能 該培養(yǎng)基中沒有纖維素,不會(huì)形成CR纖維素紅色復(fù)合物,即使出現(xiàn)單菌落也不能確定其為纖維素分解菌
9.(11分)(2014·四川卷)有機(jī)農(nóng)藥苯磺隆是一種除草劑,長期使用會(huì)污染環(huán)境。研究發(fā)現(xiàn),苯磺隆能被土壤中某些微生物降解。分離降解苯磺隆的菌株和探索其降解機(jī)制的實(shí)驗(yàn)過程如圖甲、乙所示。
(1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)有碳源、水、________四類,該實(shí)驗(yàn)所用的選擇培養(yǎng)基只能以苯磺隆作為唯一碳源,其原因是_______________________________________________________________。
(2)與微生物培養(yǎng)基相比,植物組織培養(yǎng)的培養(yǎng)基常需添加生長素和________,這些植物激素一般需要事先單獨(dú)配制成________保存?zhèn)溆谩?/P>
(3)純化菌株時(shí),通常使用的劃線工具是________。劃線的某個(gè)平板培養(yǎng)后,第一劃線區(qū)域的劃線上都不間斷地長滿了菌,第二劃線區(qū)域所劃的第一條線上無菌落,其他劃線上有菌落。造成劃線無菌落可能的操作失誤有____________________________________________________________。
(4)為探究苯磺隆的降解機(jī)制,將該菌種的培養(yǎng)液過濾離心,取上清液做圖乙所示實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)的假設(shè)是_________________________,該實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是否合理?為什么?_________________________________________。
解析 (1)微生物生長繁殖所需的主要營養(yǎng)物質(zhì)包括水、碳源、氮源和無機(jī)鹽;在培養(yǎng)基中加入苯磺隆作為唯一碳源,可將只能利用此碳源的菌種篩選出來。(2)植物組織培養(yǎng)基與微生物培養(yǎng)基相比,常常需要添加植物激素,包括生長素和細(xì)胞分裂素;這些植物激素事先按一定的質(zhì)量濃度單獨(dú)配成母液保存?zhèn)溆谩?3)純化菌株時(shí),通常用接種環(huán)進(jìn)行劃線操作;第二區(qū)域劃第一條線時(shí),接種環(huán)灼燒后未冷卻,致使所劃第一條線上無菌落。若第二次劃線未從第一區(qū)域末端開始,則第二劃線區(qū)域無菌種。(4)由圖乙可知本實(shí)驗(yàn)的目的是探究能降解苯磺隆的物質(zhì)是否是該菌種所產(chǎn)生的蛋白質(zhì)。為使實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更合理還需再設(shè)置一個(gè)對(duì)照組,將蛋白酶溶液改為等量的蒸餾水,其余設(shè)置不變。
答案 (1)氮源和無機(jī)鹽 只有能利用苯磺隆的微生物能正常生長繁殖
(2)細(xì)胞分裂素 母液
(3)接種環(huán)、俳臃N環(huán)灼燒后未冷卻;②劃線未從第一區(qū)域末端開始
(4)目的菌株能分泌降解苯磺隆的蛋白質(zhì) 不合理,缺少空白對(duì)照