Question

【題目】普通飼料通常具有含促生長劑、抗生素等添加劑的缺點，使用植物乳桿菌生產液體發(fā)酵飼料成為新的趨勢，其具有安全、適口性好、提高飼料利用率、增強免疫力等優(yōu)點。通過紫外線誘變可選育具有良好發(fā)酵性能的液體發(fā)酵飼料專用植物乳桿菌，大大提高了液體飼料發(fā)酵的效率。請分析回答：

（1）該育種過程使用紫外線作為一種物理因素誘發(fā)_______________，由于紫外誘導可顯著提高_______________，從而實現(xiàn)在短時間內獲得更多的植物乳桿菌優(yōu)良變異類型。

（2）如圖是植物乳酸桿菌在15 W紫外燈，距離25 cm下照射不同時間下的致死率曲線圖，據(jù)圖分析可得出結論_______________。實際育種過程中經(jīng)過多次試驗選擇2分鐘作為最佳照射時間。請推測選擇的依據(jù)為_______________。

（3）將初步篩選的 10株菌分別擴增培養(yǎng)后再按 5%接種量接入到液體發(fā)酵飼料中37 ℃培養(yǎng)24 h，測定乳酸含量。結果如下表：

菌種	出發(fā)菌	UR-1	UR-2	UR-3	UR-4	UR-5
乳酸含量/ mmol·L-1	128±2．61	162±2．64	128．7±2．2	185±2．61	143．2±3．72	152．03±1．21
菌種	UR-6	UR-7	UR-8	UR-9	UR-10
乳酸含量/ mmol·L-1	151±2．01	136．8±1．91	148．9±1．41	165±1．56	136．1±0．96

①據(jù)表分析，在相同發(fā)酵條件下不同的植物乳桿菌乳酸產量不同，該現(xiàn)象說明基因突變具有_______________，因此優(yōu)良植物乳桿菌菌株的篩選成為液體發(fā)酵的關鍵步驟。分析表中數(shù)據(jù)可知_______________菌種產乳酸量提高最為顯著，其較出發(fā)菌株提高了約_______________。

②該育種過程最后還需將入選突變菌株連續(xù)傳代5次，每傳一代分別進行液體發(fā)酵試驗，從而測定發(fā)酵液中菌株的產乳酸含量，該步驟目的為_______________。

（4）請你說出使用液體發(fā)酵飼料減少抗生素的濫用會帶來哪些優(yōu)點：_______________。

Answer 1

【答案】基因突變 突變頻率 紫外線照射時間與植物乳桿菌的致死率成正相關 2分鐘照射致死率不至于太高，又能獲得較高的突變率 不定向性 UR-3 44．53% 篩選不容易退變，遺傳穩(wěn)定性好的目的菌 節(jié)約養(yǎng)殖成本、避免細菌耐藥性提高、減少通過食物鏈對人體的器官的損害

【解析】

題圖分析曲線可知，隨著紫外線照射時間延長，菌株的致死率逐漸升高；分析表格數(shù)據(jù)可知，10株菌分別擴增培養(yǎng)后再按 5%接種量接入到液體發(fā)酵飼料中37℃培養(yǎng)24h，測定乳酸含量UR-3含量最高，UR-2含量最低。

（1）誘變育種中常用的方法有物理因素和化學因素等。該育種過程使用紫外線作為一種物理因素，可以誘發(fā)基因突變，由于紫外誘導可顯著提高突變頻率，從而實現(xiàn)在短時間內獲得更多的植物乳桿菌優(yōu)良變異類型。

（2）由圖中曲線分析可知，隨著紫外線照射時間延長，菌株的致死率逐漸升高，據(jù)此說明紫外線照射時間與植物乳桿菌的致死率成正相關。實際育種過程中經(jīng)過多次試驗選擇2分鐘作為最佳照射時間，其依據(jù)為：2分鐘照射致死率不至于太高，又能獲得較高的突變率。

（3）①據(jù)表分析，在相同發(fā)酵條件下不同的植物乳桿菌乳酸產量不同，該現(xiàn)象說明基因突變具有不定向性；分析表中數(shù)據(jù)可知UR-3菌種產乳酸量提高最為顯著，其較初發(fā)菌株提高了約（185-128）÷128=44.53%。

②為篩選不容易退變、且遺傳穩(wěn)定性好的目的菌，育種過程最后還需將入選突變菌株連續(xù)傳代5次，每傳一代分別進行液體發(fā)酵試驗，測定發(fā)酵液中菌株的產乳酸含量。

（4）液體發(fā)酵飼料中全面禁止添加抗生素，減少濫用抗生素造成的危害，維護動物源食品安全和公共衛(wèi)生安全。使用液體發(fā)酵飼料減少抗生素的濫用帶來的優(yōu)點：節(jié)約養(yǎng)殖成本、避免細菌耐藥性提高、減少通過食物鏈對人體的器官的損害。