Question

13．利用纖維素解決能源問題的關(guān)鍵，是高性能纖維素酶的獲�。�現(xiàn)有以下實驗：
用三種微生物（A，B，C）培養(yǎng)物的纖維素酶提取液，比較它們所產(chǎn)生的纖維素酶的活性（用葡萄糖的產(chǎn)生速率表示酶活性大��；用呈色反應表示葡萄糖的生成量）
取四支試管，分別編號．如表所示：

管號 試劑（mL）	1	2	3	4
蒸餾水	1.4	1.4	1.4	1.5
pH=7.5的緩沖液	0.2	0.2	0.2	0.2
纖維素懸浮液	0.3	0.3	0.3	0.3
微生物A提取液	0.1
微生物B提取液		0.1
微生物C提取液			0.1
總體積	2.0	2.0	2.0	2.0

將上述四支試管放入37℃的水浴，保溫1小時，分別加入斐林試劑，搖勻水浴加熱．
實驗結(jié)果：（“+”代表顏色加深）

	微生物A提取物	微生物B提取物	微生物C提取物
顏色深淺程度	+	+++	++

分析討論：
（1）實驗組試管均呈現(xiàn)的顏色是磚紅色，但深淺不同．
（2）上述結(jié)果表明：不同來源的纖維素酶，雖然酶蛋白濃度相同，但活性不同．若不考慮酶的最適pH和最適溫度的差異，其可能原因是不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同）．
（3）從以下哪些微生物中可以提取上述酶？BE（多選）
A．釀制果醋的醋酸菌                      B．生長在腐木上的霉菌       C．制作酸奶的乳酸菌                      
D．生產(chǎn)味精的谷氨酸棒狀桿菌       E．反芻動物瘤胃中生存的某些微生物
（4）你認為上述三種微生物中，最具有應用開發(fā)價值的是微生物B．
（5）從解決能源問題的角度，開發(fā)這種纖維素酶的意義在于葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纖維素代替化石燃料．

Answer 1

分析 1、纖維素分解菌可以產(chǎn)生纖維素酶，纖維素酶可以將纖維素最終水解為葡萄糖，葡萄糖屬于還原糖，可以用斐林試劑進行檢測，結(jié)果會出現(xiàn)磚紅色的沉淀．
2、不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同），酶的活性不同．
3、實驗設(shè)計時要注意對照原則和單一變量原則．要注意無關(guān)變量應該相同且適宜．

解答 解：（1）三種微生物的提取液中含有纖維素酶，纖維素酶可以催化纖維素分解為葡萄糖，葡萄糖屬于還原糖，還原糖用斐林試劑鑒定產(chǎn)生磚紅色沉淀．
（2）若不考慮酶的最適pH和最適溫度的差異，不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同），所以不同來源的纖維素酶，雖然酶蛋白濃度相同，但活性不同．  
（3）由于纖維素分解酶存在于分解纖維素的微生物中，故應從富含纖維素的環(huán)境中去尋找纖維素分解菌，則應從生長在腐木上的霉菌和反芻動物瘤胃中生存的某些微生物中提取．
（4）微生物B的提取液與班氏試劑反應后的顏色最深，說明微生物B中的纖維素酶活力最強，產(chǎn)生的葡萄糖最多．因此微生物B最具有應用開發(fā)價值．
（5）從解決能源問題的角度，開發(fā)這種纖維素酶的意義在于葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纖維素代替化石燃料．
故答案為：
（1）磚紅色
（2）不同酶的氨基酸序列不同（不同酶的空間結(jié)構(gòu)不同）
（3）BE
（4）微生物B
（5）葡萄糖可用作制取酒精的原料；用纖維素代替化石燃料

點評 本題以纖維素著重新能源為載體，考查了微生物的分離與培養(yǎng)以及還原糖的檢測的有關(guān)知識，要求考生能夠掌握還原糖鑒定的原理和現(xiàn)象，并具有一定的實驗分析能力，能結(jié)合社會實踐說出開發(fā)這種纖維素酶的意義．