植物乳桿菌屬于乳酸菌的一種,在繁殖過程中可分泌一類具有抑菌活性的蛋白質(zhì),此種蛋白質(zhì)稱為細菌素,可作為良好的食品防腐劑。現(xiàn)有兩種較高產(chǎn)細菌素的菌株,菌株A產(chǎn)細菌素能力強于菌株B,但菌株A細胞中的細菌素合成途徑中缺少兩個重要的調(diào)控基因plnC和plnD,而菌株B細胞中具有這兩個基因。研究人員按如圖所示流程對菌株A和B進行改良,獲得了更高產(chǎn)細菌素的新型菌株C。
(1)從細胞結(jié)構(gòu)的角度分析,植物乳桿菌屬于原核原核生物,其進行合成細菌素等生命活動所需的能量由無氧無氧呼吸提供。
(2)在進行融合前,需分別用溶菌酶去除A、B兩種菌株的細胞壁細胞壁,制備成原生質(zhì)體,再利用PEG進行誘導(dǎo)融合。
(3)為鑒定融合菌株是否為A、B融合菌株,需要進行相關(guān)檢測。以下檢測方法和結(jié)果中,最能說明融合菌株是A、B融合菌株的是dd。
a.在電子顯微鏡下觀察并測量菌體長度,發(fā)現(xiàn)融合菌株明顯長于菌株A或菌株B
b.提取融合菌株的基因組DNA進行PCR檢測,發(fā)現(xiàn)其中已含有基因plnC和plnD
c.提取融合菌株的mRNA進行核酸分子雜交,發(fā)現(xiàn)其已轉(zhuǎn)錄基因plnC和plnD的mRNA
d.提取融合菌株的蛋白質(zhì)進行抗原-抗體檢測,發(fā)現(xiàn)其中含有菌株A、B的特征蛋白
(4)實驗發(fā)現(xiàn),植物乳桿菌對檸檬色葡萄球菌的抑菌效果最好,研究人員選擇檸檬色葡萄球菌作為指示菌進行抑菌實驗,來比較菌株A、B、C的產(chǎn)細菌素能力。
實驗步驟如下:
a.在平板培養(yǎng)基中涂布檸檬色葡萄球菌菌液檸檬色葡萄球菌菌液;
b.分別在平板的不同位置接種A、B、C菌液的上清液(蘸取A、B、C菌液的濾紙片)A、B、C菌液的上清液(蘸取A、B、C菌液的濾紙片)作為實驗組;對照組的處理是接種等量無菌水(蘸取無菌水的濾紙片)接種等量無菌水(蘸取無菌水的濾紙片);
c.培養(yǎng)一段時間后,觀察并比較抑菌圈大小。
預(yù)期結(jié)果為:抑菌圈從大到小依次為C、A、B,對照組無抑菌圈抑菌圈從大到小依次為C、A、B,對照組無抑菌圈。
(5)抗生素是由微生物產(chǎn)生的具有較強抑菌殺菌效果的小分子有機物。請結(jié)合所學(xué)知識及相關(guān)信息,分析將細菌素而非抗生素用作食品防腐劑的優(yōu)勢。(答出一點即可)
【答案】原核;無氧;細胞壁;d;檸檬色葡萄球菌菌液;A、B、C菌液的上清液(蘸取A、B、C菌液的濾紙片);接種等量無菌水(蘸取無菌水的濾紙片);抑菌圈從大到小依次為C、A、B,對照組無抑菌圈
【解答】
【點評】
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