植物乳桿菌屬于乳酸菌的一種,在繁殖過(guò)程中可分泌一類(lèi)具有抑菌活性的蛋白質(zhì),此種蛋白質(zhì)稱(chēng)為細(xì)菌素,可作為良好的食品防腐劑?,F(xiàn)有兩種較高產(chǎn)細(xì)菌素的菌株,菌株A產(chǎn)細(xì)菌素能力強(qiáng)于菌株B,但菌株A細(xì)胞中的細(xì)菌素合成途徑中缺少兩個(gè)重要的調(diào)控基因plnC和plnD,而菌株B細(xì)胞中具有這兩個(gè)基因。研究人員按如圖所示流程對(duì)菌株A和B進(jìn)行改良,獲得了更高產(chǎn)細(xì)菌素的新型菌株C。
(1)從細(xì)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(jìn)行合成細(xì)菌素等生命活動(dòng)所需的能量由無(wú)氧
無(wú)氧
(有氧/無(wú)氧)呼吸提供。在進(jìn)行融合前,需分別用溶菌酶去除A、B兩種菌株的細(xì)胞壁
細(xì)胞壁
,制備成原生質(zhì)體,再利用PEG進(jìn)行誘導(dǎo)融合。
(2)為鑒定融合菌株是否為A、B融合菌株,需要進(jìn)行相關(guān)檢測(cè)。以下檢測(cè)方法和結(jié)果中,最能說(shuō)明融合菌株是A、B融合菌株的是D
D
。
A.在電子顯微鏡下觀察并測(cè)量菌體長(zhǎng)度,發(fā)現(xiàn)融合菌株明顯長(zhǎng)于菌株A或菌株B
B.提取融合菌株的基因組DNA進(jìn)行PCR檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其中已含有基因plnC和plnD
C.提取融合菌株的mRNA進(jìn)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(jìn)行抗原-抗體檢測(cè),發(fā)現(xiàn)其中含有菌株A、B的特征蛋白
(3)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),植物乳桿菌對(duì)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(jìn)行抑菌實(shí)驗(yàn),來(lái)比較菌株A、B、C的產(chǎn)細(xì)菌素能力。實(shí)驗(yàn)步驟如下:
①在平板培養(yǎng)基中涂布檸檬色葡萄球菌菌液;
②分別在平板的不同位置接種蘸取A、B、C菌液的濾紙片作為實(shí)驗(yàn)組:對(duì)照組的處理是接種等量無(wú)菌水(蘸取無(wú)菌水的濾紙片)
接種等量無(wú)菌水(蘸取無(wú)菌水的濾紙片)
;
③培養(yǎng)一段時(shí)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(duì)照組無(wú)抑菌圈
抑菌圈從大到小依次為C、A、B,對(duì)照組無(wú)抑菌圈
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(4)抗生素是由微生物產(chǎn)生的具有較強(qiáng)抑菌殺菌效果的小分子有機(jī)物。請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)及相關(guān)信息,分析將細(xì)菌素而非抗生素用作食品防腐劑的優(yōu)勢(shì)與抗生素不同,細(xì)菌素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),被人體食用后可被胃蛋白酶等消化酶降解,不會(huì)被吸收進(jìn)入人體內(nèi),也不會(huì)破壞人體腸道益生菌,排放入環(huán)境中的量少,因此一般情況下,具有無(wú)毒、無(wú)副作用、無(wú)殘留、少污染的優(yōu)點(diǎn)
與抗生素不同,細(xì)菌素的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì),被人體食用后可被胃蛋白酶等消化酶降解,不會(huì)被吸收進(jìn)入人體內(nèi),也不會(huì)破壞人體腸道益生菌,排放入環(huán)境中的量少,因此一般情況下,具有無(wú)毒、無(wú)副作用、無(wú)殘留、少污染的優(yōu)點(diǎn)
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