Question

5．凝乳酶是奶酪生產(chǎn)中的關(guān)鍵性酶．直接利用動、植物生產(chǎn)凝乳酶受多種因素限制，培育高酶活力凝乳酶微生物菌種是目前最有前途的發(fā)展方向．用紫外線照射芽孢桿菌，分離、培養(yǎng)，并檢測各菌株所產(chǎn)生的凝乳酶活力．操作過程如圖1所示．請分析回答：

（1）圖1的a過程目的是獲得單一菌落（單菌落），b的接種方法為稀釋涂布平板法．
（2）在一定溫度下（35℃），一定時間內(nèi)（ 通常為40分鐘），凝固1mL10%脫脂奶粉的酶量為一個酶活力單位（U）．凝乳酶活力檢測結(jié)果如圖2所示．
①據(jù)圖2所示，酶催化能力最強的是A₆組．
②A₂、A₅組酶活力與A₀組芽孢桿菌相同，有人對此做出了推測：A₂、A₅組芽孢桿菌雖發(fā)生了基因突變，但凝乳
酶蛋白未改變，其依據(jù)的理由是一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子（或基因突變發(fā)生在非編碼區(qū)）．為了驗證上述假設(shè)，可采用DNA分子雜交技術(shù)檢測凝乳酶基因是否發(fā)生了突變．
③將凝乳酶催化能力最強的菌株分離純化后進行擴大化培養(yǎng)，盡管培養(yǎng)基成分合適、操作正確、培養(yǎng)溫度和pH適宜，但凝乳酶的產(chǎn)量比預(yù)期偏低．對此，研究人員展開了討論，認為還有其他因素，如培養(yǎng)時間，請設(shè)計一個實驗方案對此因素進行探究（實驗方案用表格的形式呈現(xiàn)）．

分組	1	2	3	4	5
培養(yǎng)時間（天）	1	2	3	4	5
凝乳酶的產(chǎn)量（mg）

注：培養(yǎng)溫度、pH、培養(yǎng)基等條件均相同且適宜．

Answer 1

分析 據(jù)圖分析：圖1所示的b過程為菌落的稀釋，培養(yǎng)基中含有多種酶活力不同的突變芽孢桿菌．圖2中，凝固1mL10%脫脂奶粉的酶量最少的是6組．

解答 解：（1）圖1所示的b過程為菌落的稀釋，目的是為獲得單個菌落；b中的菌落均勻，所以b的接種方法為稀釋涂布平板法．
（2）①據(jù)圖2所示，凝固1mL10%脫脂奶粉的酶量最少的是A₆組，故酶催化能力最強的是A₆組．
②如果A₂、A₅組芽孢桿菌發(fā)生基因突變，但凝乳酶蛋白未改變，這可能是因為一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子，隨基因發(fā)生突變，但不會改變翻譯出來的氨基酸；也可能是因為發(fā)生基因突變的區(qū)段為非編碼區(qū)．為了驗證上述的假設(shè)，可采用DNA分子雜交技術(shù)檢測凝乳酶基因是否發(fā)生了突變．
③根據(jù)題意，可以設(shè)計自變量為培養(yǎng)時間，因變量為凝乳酶的產(chǎn)量，培養(yǎng)溫度、pH、培養(yǎng)基等條件為無關(guān)變量進行實驗．具體的表格見答案．
故答案為：
（1）單一菌落（單菌落）   稀釋涂布平板法
（2）①A₆
②一種氨基酸可能對應(yīng)多種密碼子（或基因突變發(fā)生在非編碼區(qū)）    DNA分子雜交
③培養(yǎng)時間

分     組	1	2	3	4	5
培養(yǎng)時間（天）	1	2	3	4	5
凝乳酶的產(chǎn)量（mg）

注：培養(yǎng)溫度、pH、培養(yǎng)基等條件均相同且適宜．

點評 本題結(jié)合圖示主要考查基因工程的原理及技術(shù)基因工程的應(yīng)用、蛋白質(zhì)工程及實驗的設(shè)計，意在強化相關(guān)知識的識記、理解與運用．