Question

【題目】為了培育高效利用木糖發(fā)酵產(chǎn)乳酸的菌株，科研人員將能利用木糖產(chǎn)乳酸的菌種搭載于中國“實踐八號”育種衛(wèi)星，衛(wèi)星返回后進行篩選，其主要流程如下圖，其中乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣形成透明圈。請回答：

（1）與步驟②相比，步驟③的培養(yǎng)基成分還含有__________、___________。兩培養(yǎng)基均以木糖作為唯一碳源的目的是___________。

（2）步驟③中，應(yīng)在_____________附近倒平板，不采用涂布平板接種的原因是___________________________________________________________。平板在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，篩選有透明圈的菌落作為候選菌，這里的準確篩選的主要依據(jù)是_______________________________________。

（3）按功能分，步驟③中培養(yǎng)基屬于______________________培養(yǎng)基。

（4）科研人員從候選菌中初步篩選出產(chǎn)乳酸能力較強的四種菌株，再通過連續(xù)轉(zhuǎn)接和液體發(fā)酵進行遺傳穩(wěn)定性檢測，得到下表所示結(jié)果（單位：g/L），最終確定衛(wèi)10為最優(yōu)菌株，依據(jù)是___________。

傳代次數(shù)	菌株
	衛(wèi)10	衛(wèi)32	衛(wèi)56	衛(wèi)69
2	70.78	71.23	70.52	69.24
5	70.23	69.52	67.46	65.56
8	69.58	62.16	60.52	61.53
11	70.75	55.69	52.42	55.72
14	69.42	42.28	40.22	44.38

（5）若要進一步探究衛(wèi)10發(fā)酵的最適木糖濃度，試寫出實驗思路___________________________。

Answer 1

【答案】瓊脂 碳酸鈣 篩選出高效利用木糖產(chǎn)乳酸的菌株 （酒精燈）火焰 乳酸菌是厭氧微生物，不能在培養(yǎng)基表面生長繁殖 透明圈直徑與菌落直徑的比值（反應(yīng)單個微生物降解木糖的能力） 選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基 隨傳代次數(shù)的增加，產(chǎn)生乳酸的量能保持穩(wěn)定 配制不同木糖濃度的培養(yǎng)基進行發(fā)酵，其他相同且適宜，測定比較不同木糖濃度下的產(chǎn)乳酸能力，產(chǎn)乳酸能力最強的木糖濃度就是菌體發(fā)酵產(chǎn)乳酸的最佳木糖濃度

【解析】

平皿快速檢測法是利用菌體在特定固體培養(yǎng)基平板上的生理生化反應(yīng)，將肉眼觀察不到的產(chǎn)量性狀轉(zhuǎn)化成可見的"形態(tài)"變化。具體的有紙片培養(yǎng)顯色法、變色圈法、透明圈法、生長圈法和抑制圈法等。這些方法較粗放，一般只能定性或半定量用，常只用于初篩，但它們可以大大提高篩選的效率。它的缺點是由于培養(yǎng)平皿上種種條件與搖瓶培養(yǎng)，尤其是發(fā)酵罐深層液體培養(yǎng)時的條件有很大的差別，有時會造成兩者的結(jié)果不一致。平皿快速檢測法操作時應(yīng)將培養(yǎng)的菌體充分分散，形成單菌落，以避免多菌落混雜一起，引起"形態(tài)"大小測定的偏差。

（1）步驟②是在液體培養(yǎng)基中擴大培養(yǎng)，步驟③是在平板培養(yǎng)基中分離培養(yǎng)，故其培養(yǎng)基成分還需加瓊脂和碳酸鈣。兩培養(yǎng)基均以木糖作為唯一碳源是為了篩選出高效利用木糖產(chǎn)乳酸的菌株。

（2）為了防止雜菌污染，應(yīng)在火焰附近倒平板。由于乳酸菌是厭氧微生物，不能在培養(yǎng)基表面生長繁殖，故不采用涂布接種。由于乳酸能溶解培養(yǎng)基中的碳酸鈣形成透明圈，平板在適宜條件下培養(yǎng)一段時間后，篩選有透明圈的菌落作為候選菌，這里的準確篩選的主要依據(jù)是透明圈直徑與菌落直徑的比值（反應(yīng)單個微生物降解木糖的能力）。

（3）步驟③中培養(yǎng)基是為了篩選有透明圈的菌落作為候選菌，按功能分屬于選擇培養(yǎng)基、鑒別培養(yǎng)基。

（4）科研人員從候選菌中初步篩選出產(chǎn)乳酸能力較強的四種菌株，再通過連續(xù)轉(zhuǎn)接和液體發(fā)酵進行遺傳穩(wěn)定性檢測，根據(jù)實驗結(jié)果可知，隨傳代次數(shù)的增加，衛(wèi)10產(chǎn)生乳酸的量能保持穩(wěn)定，最終確定衛(wèi)10為最優(yōu)菌株。

（5）若要進一步探究衛(wèi)10發(fā)酵的最適木糖濃度，可以配制不同木糖濃度的培養(yǎng)基進行發(fā)酵，測定，比較不同木糖濃度下的產(chǎn)乳酸能力，產(chǎn)乳酸能力最強的木糖濃度就是菌體發(fā)酵產(chǎn)乳酸的最佳木糖濃度。