Question

【題目】為了培育高效利用木糖發酵產乳酸的菌株，科研人員將能利用木糖產乳酸的菌種搭載于中國“實踐八號”育種衛星，衛星返回后進行篩選，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的培養基成分還含有__________、___________。兩培養基均以木糖作為唯一碳源的目的是___________。

（2）步驟③中，應在_____________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是_______________________________________。

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

（4）科研人員從候選菌中初步篩選出產乳酸能力較強的四種菌株，再通過連續轉接和液體發酵進行遺傳穩定性檢測，得到下表所示結果（單位：g/L），最終確定衛10為最優菌株，依據是___________。

傳代次數	菌株
	衛10	衛32	衛56	衛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10發酵的最適木糖濃度，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乳酸的菌株 （酒精燈）火焰 乳酸菌是厭氧微生物，不能在培養基表面生長繁殖 透明圈直徑與菌落直徑的比值（反應單個微生物降解木糖的能力） 選擇培養基、鑒別培養基 隨傳代次數的增加，產生乳酸的量能保持穩定 配制不同木糖濃度的培養基進行發酵，其他相同且適宜，測定比較不同木糖濃度下的產乳酸能力，產乳酸能力最強的木糖濃度就是菌體發酵產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基平板上的生理生化反應，將肉眼觀察不到的產量性狀轉化成可見的"形態"變化。具體的有紙片培養顯色法、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平皿上種種條件與搖瓶培養，尤其是發酵罐深層液體培養時的條件有很大的差別，有時會造成兩者的結果不一致。平皿快速檢測法操作時應將培養的菌體充分分散，形成單菌落，以避免多菌落混雜一起，引起"形態"大小測定的偏差。

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

（2）為了防止雜菌污染，應在火焰附近倒平板。由于乳酸菌是厭氧微生物，不能在培養基表面生長繁殖，故不采用涂布接種。由于乳酸能溶解培養基中的碳酸鈣形成透明圈，平板在適宜條件下培養一段時間后，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是透明圈直徑與菌落直徑的比值（反應單個微生物降解木糖的能力）。

（3）步驟③中培養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基、鑒別培養基。

（4）科研人員從候選菌中初步篩選出產乳酸能力較強的四種菌株，再通過連續轉接和液體發酵進行遺傳穩定性檢測，根據實驗結果可知，隨傳代次數的增加，衛10產生乳酸的量能保持穩定，最終確定衛10為最優菌株。

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