1. DHA有许多重要的生理功能,利用微生物发酵法生产DHA逐渐成为研究的热点。研究人员为了优化裂殖壶菌(从海洋中分离)的培养基,选择4g/L的酵母粉、大豆蛋白胨、豆粕水解液和硫酸铵进行实验,结果如下图1。

   

回答下列问题:

(1) 本研究中的酵母粉、大豆蛋白胨在微生物培养中的主要作用是。本实验的培养基中还需要加入
(2) 据图1分析,本实验选用酵母粉和大豆蛋白胨作为发酵生产DHA的培养基成分,原因是
(3) 研究人员对酵母粉和大豆蛋白胨进行进一步实验,结果如下图2和图3。与4g/L酵母粉质量浓度时相比,高酵母粉质量浓度会对裂殖壶菌的生长和DHA的积累产生(填“抑制”或“促进”)作用。结合本实验的结果,有人认为图3的实验数据的培养条件是在酵母粉为4g/L时,再添加大豆蛋白胨,请阐述你的观点和理由

      

(4) 据图分析,研究人员进行一系列实验的目的是
【考点】
组织培养基的成分及作用;
【答案】

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1. 儿茶素(C)是从茶叶中提取的一种天然多酚类化合物,有一定的抗菌作用,但作用较弱。研究人员用稀土离子Yb3+对儿茶素(C)进行化学修饰,形成配合物Yb3+-C,并探究其抗菌效果和机理。

(1)细菌的细胞膜以为基本支架,儿茶素(C)与细胞膜的亲和力强,可以穿过细胞膜。稀土离子Yb3+可与细菌内的某些酶发生竞争性结合而降低酶的活性,也可水解磷酸二酯键进而损伤细菌的遗传物质。但稀土离子与细胞的亲和力较弱,难以到达作用靶点,影响了其抗菌活性。

(2)为了确定配合物中Yb3+:C的最佳摩尔比,研究人员利用方法将金黄色葡萄球菌接种到培养基上,培养基的成分应包括、水、无机盐等。待培养基布满菌落后,用不同摩尔比的Yb3+-C配合物处理滤纸片,将其置于培养基中(见下图)一段时间后,比较滤纸片周围的直径,结果显示Yb3+:C的最佳摩尔比为

编号

Yb3+:C的摩尔比

1

1:1

2

1:2

3

1:3

4

1:4

5

1:5

(3)将金黄色葡萄球菌制成菌悬液,分别加入等量的C、Yb3+和最佳摩尔比的Yb3+-C,测定24h内金黄色葡萄球菌存活数量变化(A600值越大,细菌数量越多),结果见下表。

               时间

组别        A600

0h

2h

4h

8h

16h

24h

对照组

0.40

0.40

0.38

0.35

0.35

0.35

C处理

0.40

0.12

0.13

0.07

0.02

0.01

Yb3+处理

0.40

0.14

0.11

0.04

0.02

0.01

Yb3+-C处理

0.40

0.02

0.01

0.01

0.01

0.01

由此得出的结论是

(4)为探究配合物Yb3+-C 的抗菌机理,研究人利用透射电镜观察了各组金黄色葡萄球菌细胞内的超微结构,结果如下图。

结果显示:

(a)未加抗菌剂:细菌菌体较小,其细胞质分布均匀;

(b)C处理:细胞壁和细胞膜等结构不光滑,略显粗糙;

(c)Yb3+ 处理:细胞质出现较明显的固缩及空泡化现象;

(d)Yb3+-C 处理:细胞壁及细胞膜等结构发生破裂,细胞质出现了严重的固缩及空泡化现象。

由此可见,儿茶素(C)和Yb3+作用的主要位点分别是,推测Yb3+ -C具有更强抗菌作用的机理是

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