《2025年天星教育试题调研生物第8辑》

1. 试题调研原创 棉籽粕是以棉籽为主要原料，使用预榨浸出或者直接浸出法去油后所得的产品，富含蛋白质，是很好的饲料资源，但因其含有对动物有毒的游离棉酚，因此其利用价值大大降低。为此人们研究了许多使棉籽粕脱毒的方法，其中利用微生物发酵脱毒被认为是目前最好的方法。回答下列问题。
(1)微生物发酵脱毒既可以去除游离棉酚，又可以通过微生物的作用提高棉籽粕的蛋白质含量和品质。筛选高效脱毒菌种时，所用培养基除了加入碳源、氮源，还需要加入________。如图1是进行高温灭菌处理后，再用不同菌种降解棉籽粕中游离棉酚的结果。据图分析，降解游离棉酚效果最好的处理方法是________。

(2)游离棉酚和结合棉酚是棉籽中棉酚的两种存在形式，二者含量之和为总棉酚含量。图1数据显示，利用某些菌种如松乳菇、枯草芽孢杆菌等处理棉籽粕后，游离棉酚含量不降反升，请提出合理的解释：________。
(3)对筛选出的菌种进一步做降解游离棉酚的实验，实验结果如图2。由图2可以推测，________（填时间段）菌体数量增长最快。
(4)为进一步确定微生物发酵脱毒的最佳条件，科研人员分别研究了处理温度、物料湿度和物料厚度三个因素对游离棉酚降解率的影响，结果如图3所示，请判断能否认为发酵的最佳条件是温度30℃、物料湿度70%、物料厚度1.5cm，并说出原因：________。
(5)棉籽对人类和非反刍动物的生殖毒性源于左旋棉酚，而右旋棉酚具有与左旋棉酚相似的抗虫抗菌活性，却不影响哺乳动物精子的产生。研究发现*GhDIR6*基因可控制右旋棉酚的生物合成，而*GhDIR5*基因控制左旋棉酚的生物合成，请提出一条利用基因工程技术培育低毒或无毒棉籽棉株的思路：________。

答案：
(1)游离棉酚；红曲霉处理（或杏鲍菇处理）
(2)这些菌种将结合棉酚转化为游离棉酚
(3)6-12h
(4)不能，该实验仅分别研究了三个因素的单独影响，未考虑各因素之间的交互作用，最佳条件需通过多因素组合实验确定
(5)敲除GhDIR5基因（或抑制其表达），同时过表达GhDIR6基因