Question

【题目】三孢布拉霉能用来生产胡萝卜素，但受核基因控制的高产性状容易退化，需要定期筛选出高产菌株。研究表明菌体细胞内的[H]可将无色的TTC还原为红色复合物，且菌体细胞内[H]含量越高，还原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强。请结合流程图回答问题：

（1）三孢布拉霉菌体细胞内产生[H]的场所是________。

（2）萃取的效率主要取决于萃取剂的________，萃取的最佳温度和时间可以通过设置________来摸索。

（3）将菌液涂布到含TTC的培养基上，发现培养基上的菌落连成一片，为避免该现象应该采取的措施是________。挑取单菌落时，若菌落周围________越深，则菌株合成胡萝卜素的能力较强。

（4）从该微生物中提取胡萝卜素时，扩大培养后要收集菌丝进行的处理是粉碎和________，以提高萃取效率。因实验室无标准胡萝卜素，该同学想通过以下实验来验证萃取物是否含有胡萝卜素，甲中1和4为叶绿体中的光合色素，2和3为萃取物，经分离，滤纸上各色素带的位置为________(填代码)时，说明萃取物是胡萝卜素。

Answer 1

【答案】细胞质基质和线粒体基质 性质和使用量 对照实验 适当增大稀释倍数 红色 干燥 Ⅳ

【解析】

根据“三孢布拉霉能用来生产胡萝卜素，但受核基因控制的高产性状容易退化”可知该菌体为真核生物，再根据其可涂布在培养基上生长，可知该菌体可进行有氧呼吸，有氧呼吸的第一、二阶段均可产生[H]，场所在细胞质基质和线粒体基质。稀释涂布平板法接种菌体时，如果稀释度不够，菌体数量过于密集，不能形成单个的菌落。胡萝卜素在层析液中溶解度最大，在滤纸上的扩散速度最快。

（1）三孢布拉霉菌为真核生物，能进行有氧呼吸，所以体细胞内产生[H]的场所是细胞质基质和线粒体基质。
（2）萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和使用量，同时还受到原料颗粒的大小、紧密程度、含水量、萃取温度和时间等条件的影响。萃取的最佳温度和时间可以通过设置对照实验来摸索。
（3）将菌液涂布到含TTC的培养基上，发现培养基上的菌落连成一片，说明稀释度不够，为避免该现象应适当增大稀释倍数。根据“菌体细胞内的[H]可将无色的TTC还原为红色复合物，且菌体细胞内[H]含量越高，还原能力越强，胡萝卜素合成能力也越强”可知挑取单菌落时，若菌落周围红色越深，则菌株合成胡萝卜素的能力较强。
（4）因为原料颗粒的大小以及含水量均会影响萃取效率，故从该微生物中提取胡萝卜素时，扩大培养后要收集菌丝进行粉碎和干燥处理，以提高萃取效率。甲中1和4为叶绿体中的光合色素，含有四种光合色素，且胡萝卜素在层析液中的溶解度最大，在滤纸上扩散得最快，应在滤纸的最上端，而2和3为萃取物，若含有胡萝卜素，层析后应在滤纸的最上端出现色素带，根据图形分析如果出现Ⅳ中所示的色素带时，说明萃取物是胡萝卜素。