大熊猫是我国特有的珍稀野生动物，每只成年大熊猫每日进食竹子量可达 12~38kg 。大熊猫可利用竹子中 8% 的纤维素和 27% 的半纤维素。研究人员从大熊猫粪便和土壤中筛选纤维素分解菌。回答下列问题：
（ 1 ）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即 _________ 。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以 _________ 为唯一碳源的固体培养基上进行培养，该培养基从功能上分类属于 _________ 培养基。
（ 2 ）配制的培养基必须进行灭菌处理，目的是 _________ 。检测固体培养基灭菌效果的常用方法是 _________ 。
（ 3 ）简要写出测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数的实验思路 _________ 。
（ 4 ）为高效降解农业秸秆废弃物，研究人员利用从土壤中筛选获得的 3 株纤维素分解菌，在 37℃ 条件下进行玉米秸秆降解实验，结果如表所示。在该条件下纤维素酶活力最高的是菌株 _________ ，理由是 _________ 。
| 菌株 | 秸秆总重 (g) | 秸秆残重 (g) | 秸秆失重（ % ） | 纤维素降解率（ % ） |
| A | 2.00 | 1.51 | 24.50 | 16.14 |
| B | 2.00 | 1.53 | 23.50 | 14.92 |
| C | 2.00 | 1.42 | 29.00 | 23.32 |
C 1 酶、 C x 酶和葡萄糖苷酶 纤维素 选择 为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子） 不接种培养（或空白培养 ） 将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取 0.1mL 涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在 30 ～ 300 的平板进行计数，则可根据公式推测 大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数 C 接种 C 菌株后秸秆失重最多，纤维素降解率最大
【分析】
1 、分解纤维素的微生物分离的实验原理：
（ 1 ）土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长；
（ 2 ）在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
2 、消毒和灭菌：
| | 消毒 | 灭菌 |
| 概念 | 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） | 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子） |
| 常用方法 | 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 | 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌 |
| 适用对象 | 操作空间、某些液体、双手等 | 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等 |
【详解】
（ 1 ）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少包括三种组分，即 C 1 酶、 Cx 酶和葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。为筛选纤维素分解菌，将大熊猫新鲜粪便样品稀释液接种至以纤维素为唯一碳源的固体培养基上进行培养；培养基从功能上分类可分为选择培养基和鉴别培养基，故该培养基从功能上分类属于选择培养基。（ 2 ）配制培养基的常用高压蒸汽灭菌，即将培养基置于压力 100 kPa 、温度 121℃ 条件下维持 15 ～ 30 分钟，目的是为了杀死培养基中的所有微生物（微生物和芽孢、孢子）。为检测灭菌效果可对培养基进行空白培养，即将未接种的培养基在适宜条件下培养一段时间，若在适宜条件下培养无菌落出现，说明培养基灭菌彻底，否则说明培养基灭菌不彻底。
（ 3 ）为测定大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数，常采用稀释涂布平板法，在适宜的条件下对大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌进行纯化并计数时，对照组应该涂布等量的无菌水。将大熊猫新鲜粪便样液稀释适当倍数后，取 0.1mL 涂布到若干个平板（每个稀释度至少涂布三个平板），对菌落数在 30 ～ 300 的平板进行计数，则可根据公式推测大熊猫新鲜粪便中纤维素分解菌活菌数。
（ 4 ）测定酶活力时可以用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示。由表格可知，在适宜的条件下， C 菌株在相同的温度和时间下，秸秆失重最多，纤维素降解率最大，说明该菌株的纤维素分解菌产生的纤维素酶活力最大。
【点睛】
本题考查微生物的实验室培养，要求考生识记计数微生物的方法；识记培养基的种类及功能；掌握纤维素分解分离和鉴别的原理，能结合所学的知识准确答题。
| 消毒 | 灭菌 | |
| 概念 | 使用较为温和的物理或化学方法杀死物体表面或内部的部分微生物（不包芽孢和孢子） | 使用强烈的理化因素杀死物体内外所用的微生物（包括芽孢和孢子） |
| 常用方法 | 煮沸消毒法、巴氏消毒法、化学药剂消毒法、紫外线消毒法 | 灼烧灭菌、干热灭菌、高压蒸汽灭菌 |
| 适用对象 | 操作空间、某些液体、双手等 | 接种环、接种针、玻璃器皿、培养基等 |
| 临时保存法 | 甘油管藏法 | |
| 适用对象 | 频繁使用的菌种 | 长期保存的菌种 |
| 培养及类型 | 固体斜面培养基 | 液体培养基 |
| 温度 | 4℃ | -20℃ |
| 方法 | 菌落长成后于冰箱中保存，每3～6个月将菌种从旧的培养基转移到新鲜培养基上 | 将培养的菌液与等体积灭菌后的甘油混合均匀后于冷冻箱内保存 |
| 缺点 | 菌种易被污染或产生变异 |
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| 第一次灼烧 | 每次划线之前灼烧 | 划线结束灼烧 | |
| 目的 | 避免接种环上可能存在的微生物污染培养基 | 杀死上次划线结束后接种环上残留的菌种 | 杀死接种环上残留的菌种，避免细菌污染或感染操作者 |
知识拓展：
1、对异养微生物来说，含C、N的化合物既是碳源，也是氮源，即有些化合物作为营养要素成分时并不是起单一方面的作用。
2、并不是所有微生物都需添加特殊营养物质，有些微生物需添加，原因是它们自身缺乏合成这些物质所需要的酶或合成能力有限。
3、含抗生素的牛奶不能发酵为酸奶的原因：牛奶发酵成酸奶是利用乳酸菌来完成的，乳酸菌属于细菌，
4、化学药剂的消毒方法，其作用原理是使细菌体内蛋白质变性，但是化学物质很难透过孢子或芽孢的坚硬外层进入细胞内，因此化学方法难以消灭孢子和芽孢。
5、体积分数为70%的乙醇杀菌效果最强，浓度过低，杀菌力弱，浓度过高，使菌体表面蛋白质凝固形，成一层保护膜，乙醇分子不能渗入其内，因此杀菌效果受影响。
6、倒平板的方法：右手持盛培养基的试管或三角瓶置火焰旁边，用左手将试管塞或瓶塞轻轻地拨出，试管或瓶口保持对着火焰；然后用右手手掌边缘或小指与无名指夹住管（瓶）塞（也可将试管塞或瓶塞放在左手边缘或小指与无名指之间夹住。如果试管内或三角瓶内的培养基一次用完，管塞或瓶塞则不必夹在手中）。左手拿培养皿并将皿盖在火焰附近打开一缝，迅速例入培养基约15mL，加盖后轻轻摇动培养皿，使培养基均匀分布在培养皿底部，然后平置于桌面上，待凝后即为平板。
7、在斜面培养基上接种时，其正确的操作顺序：
①用左手大拇指、食指和无名指夹住菌种试管和待接种的斜面试管，管口并齐，使斜面向上成水平状态
②右手拧松棉塞，但不取下
③右手拿接种环，在火焰上灼烧灭菌
④在火焰边用右手无名指和小指夹两个棉塞，将它们取下，同时左腕转动，灼烧管口一周
⑤将接种环伸入管内，让环先接触培养基上未长菌的部位，使环冷却，然后轻轻挑取少量菌体
⑥在火焰旁边迅速将沾有菌体的接种环伸到培养基的底部，由里向外轻轻画蛇形细线
⑦抽出接种环，再用火焰灼烧管口，并在火焰上方将棉塞塞上
8、自养型微生物与异养型微生物的培养基的主要差别在于碳源。
9、平菇培养的操作程序：配制棉籽壳培养基，高压蒸汽灭菌，接种，培养。
10、菌种的保存：对于频繁使用的菌种，可以采用临时保藏的方法；临时保藏的菌种一般是接种到试管的固体斜面培养基上；临时保藏的菌种容易被污染或产生变异；在临时保藏过程中，每3～6个月都要重新将菌种从旧的培养基上转移到新鲜的培养基上；
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