Question

【题目】胡萝卜素用途广泛，价格不菲。下图为胡萝卜素的结构式。利用紫外线诱变选育高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌，未突变菌不能在含有浓度为10-5M的β-紫罗酮的培养基上生长。该菌体随β-胡萝卜素含量增加会从黄色加深至橙红色。图甲为选育及提取获得β—胡萝卜素流程。请回答下列有关胡萝卜素的问题：

（1）培养基中需添加浓度为10-5M的β-紫罗酮，目的是_________________________________。

（2）进行③过程时，应选取___________色的菌落接种至液体培养基。某同学进行过程甲的正确操作，平板经培养后的菌落分布如图乙所示。只有少数菌能生长形成菌落的原因是______________________。

（3）另一同学为了获得高产菌株的单个菌落，接种时可用接种环在固体培养基上进行___________操作，为了使聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，进行该操作时应该特别注意两点，一是____________，二是_______________。

（4）利用筛选出的优质菌种进行生产时，研究人员测得培养过程中的细菌胡萝卜素产量、培养液中的残碳量和残氮置如下图所示。与B 线相比，A曲线下降更快的主要原因是______________________。

（5）图甲中省略的⑤步骤包括将细菌裂解，释放出胡萝卜素。随后进行的步骤是萃取，为何不用水蒸气蒸馏法？_______________________________________________________。

Answer 1

【答案】 筛选出高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌 橙红 基因突变频率低，只有少数基因突变的菌才能生长、繁殖 （平板）划线 每次划线前都要灼烧接种环并待其冷却 划线都要从上一次划线的末端开始 胡萝卜素只含碳和氢，不含氮，三孢布拉霉负菌产生胡萝卜素需要大量碳源 胡萝卜素没有强挥发性，不能利用水蒸气携带出来

【解析】本题考查微生物的培养和纯化及胡萝卜素的提取相关知识，意在考察考生对知识点的识记理解掌握程度。

（1）因为紫外线诱变选育高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌，未突变菌不能在含有浓度为10-5M的β—紫罗酮的培养基上生长，所以培养基中需添加浓度为10-5M的β—紫罗酮，目的是筛选出高产β-胡萝卜素的三孢布拉霉负菌。

（2）因为β-胡罗卜素含量增加会使菌落从黄色加深至橙红色，所以进行③过程接种时，应选取橙红色的菌落接种至液体培养基。而菌落在培养后只有少数菌能生长形成菌落的原因是基因突变频率低，只有少数基因突变的菌才能生长、繁殖。

（3）另一同学为了获得高产菌株的单个菌落，接种时可用接种环在固体培养基上进行平板划线法。为了使聚集的菌种逐步稀释分散到培养基的表面，进行该操作时应该特别注意每次划线前都要灼烧接种环并待其冷却且划线都要从上一次划线的末端开始。

（4）由β-胡罗卜素的结构式可知只含有C和H，而不含有N元素，而图中测得培养液中的残碳量和残氮置，所以A曲线比B曲线下降更快，是因为胡萝卜素只含碳和氢，不含氮，三孢布拉霉负菌产生胡萝卜素需要大量碳源。

（5）胡萝卜的提取不用蒸馏法是因为胡萝卜素没有强挥发性，不能利用水蒸气携带出来，所以只能用萃取。