Question

回答下列關(guān)于微生物和酶的問題．
環(huán)境污染物多聚苯難以降解，研究發(fā)現(xiàn)聯(lián)苯降解菌內(nèi)的聯(lián)苯水解酶是催化多聚聯(lián)苯降解的關(guān)鍵酶．
（1）下列培養(yǎng)基中能有效分離聯(lián)苯降解菌的是

 

，原因是

 

．
A培養(yǎng)基（g/L）：某生長(zhǎng)因子2.0，（NH₄）₂SO₄2.0，K₂HPO₄3.0，MgSO₄1.0，pH7.4，多聚聯(lián)苯50mL
B培養(yǎng)基（g/L）：牛肉膏10.0，蛋白胨20.0，葡萄糖20.0，NaCl5.0，pH7.4
C培養(yǎng)基（g/L）：某生長(zhǎng)因子2.0，淀粉20.0，NH₄NO₃2.5，MgCl₂0.5，K₂HPO₄3.0，多聚聯(lián)苯50mL，pH7.4．
進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，不同的金屬離子對(duì)聯(lián)苯水解酶的活性有一定影響，結(jié)果如表所示：

金屬離子（mmol/L）	相對(duì)活性（%）
對(duì)照組	100
Mn2+	123
Co2+	79
Mg2+	74

（2）依據(jù)表中結(jié)果，金屬離子

 

對(duì)該酶的活性有一定的促進(jìn)作用．金屬離子對(duì)酶的活性有促進(jìn)或抑制作用，可能的原因是

 

．
（3）通過酶工程可將聯(lián)苯水解酶用于生產(chǎn)實(shí)踐．酶工程通常包括酶的生產(chǎn)、

 

、酶的固定化和酶的應(yīng)用等方面．酶固定化的好處是

 

．
（4）如圖所示實(shí)線表示聯(lián)苯水解酶催化的反應(yīng)速率與酶濃度的關(guān)系，虛線表示在其他條件不變的情況下，底物濃度增加一倍，反應(yīng)速度與酶濃度的關(guān)系，能正確表示兩者關(guān)系的是

 

．
（5）紅球菌和假單孢菌都能降解多聚聯(lián)苯，便研究發(fā)現(xiàn)以每克菌體計(jì)算，兩種菌降解多聚聯(lián)苯的能力有所不同，對(duì)此現(xiàn)象合理的假設(shè)是

 

或

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備和應(yīng)用固相化酶,培養(yǎng)基對(duì)微生物的選擇作用

專題：

分析：（1）選擇培養(yǎng)基：原理是不同微生物在代謝過程中所需要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境不同．選擇能有效分離聯(lián)苯降解菌，培養(yǎng)基中需要添加以多聚聯(lián)苯為唯一碳源．
（2）固定化酶的優(yōu)點(diǎn)：①既能與反應(yīng)物接觸，又能與產(chǎn)物分離，②可以反復(fù)利用．
（3）酶工程是將酶學(xué)理論與化工技術(shù)相結(jié)合，研究酶的生產(chǎn)和應(yīng)用的一門新的技術(shù)性學(xué)科．包括酶制劑的制備、酶的分離純化、酶的固定化、酶的修飾與改造及酶反應(yīng)器等方面內(nèi)容．

解答： 解：（1）想要分離出聯(lián)苯降解菌，就要使用以多聚聯(lián)苯為唯一碳源的培養(yǎng)基．在此培養(yǎng)基上，不能降解多聚聯(lián)苯的細(xì)菌無法存活．
（2）由表中數(shù)據(jù)可知，加入Mn²⁺的實(shí)驗(yàn)組，酶的活性明顯提高，金屬離子對(duì)酶的活性有促進(jìn)或抑制作用，可能的原因是金屬離子與酶結(jié)合可以改變酶的空間結(jié)構(gòu)．
（3）酶生產(chǎn)出來后，需要經(jīng)過分離和純化得到符合生產(chǎn)要求的酶．若要使酶能重復(fù)、連續(xù)使用，可通過酶的固定化來實(shí)現(xiàn)．
（4）在酶的濃度較低時(shí)，限制反應(yīng)速率的因素是酶的濃度，在酶的濃度較高時(shí)，限制反應(yīng)速率的因素是底物的濃度，因此底物濃度增加時(shí)，最大反應(yīng)速率也隨之增加．
（5）紅球菌和假單孢菌都能降解多聚聯(lián)苯，說明二者都能合成多聚聯(lián)苯酶．細(xì)菌內(nèi)酶的含量和結(jié)構(gòu)的差異，都會(huì)導(dǎo)致細(xì)菌降解能力的不同．
故答案為：
（1）A       該培養(yǎng)基中有多聚聯(lián)苯為唯一碳源
（2）Mn²⁺    金屬離子與酶結(jié)合可以改變酶的空間結(jié)構(gòu)
（3）酶的分離純化     便于重復(fù)利用，能連續(xù)進(jìn)行反應(yīng)
（4）B
（5）兩種菌內(nèi)酶量為同    兩種菌內(nèi)酶基因的結(jié)構(gòu)（酶結(jié)構(gòu)）不同

點(diǎn)評(píng)：本題借助于分解多聚聯(lián)苯的菌為載體，考查微生物分離、培養(yǎng)、選擇等知識(shí)點(diǎn)，此類試題需要考生注意的細(xì)節(jié)較多，需要考生在平時(shí)的學(xué)習(xí)過程中注意積累，學(xué)會(huì)構(gòu)建知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，對(duì)答題作出準(zhǔn)確的解答．