Question

果膠酶主要用于果膠的分解，在果汁的生產(chǎn)等方面被廣泛應(yīng)用．
（1）霉菌發(fā)酵生產(chǎn)的果膠酶是食品加工業(yè)中使用量最大的酶制劑．某科研小組為了篩 選出果膠酶的高產(chǎn)菌株，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
第一步：取樣．如果你是該小組的成員，你最好從果園中的

 

中去取樣分離產(chǎn)果膠酶的菌株．
第二步：制備培養(yǎng)基．篩選果膠酶高產(chǎn)菌株的培養(yǎng)基，主要營養(yǎng)成分有：水、果膠、硝酸 鉀、高碘酸（果膠的降解產(chǎn)物可以溶于高碘酸而在培養(yǎng)基上形成透明圈）等．在該配方中，硝酸鉀是微生物需要的

 

．為了便于分離純化目的菌株，培養(yǎng)基中除了加入上述物質(zhì)外，還必須加入

 

．培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是

 

法．
第三步：培養(yǎng)及篩選．培養(yǎng)基上接種后，在30⁰C恒溫箱中培養(yǎng)48h，挑選出

 

的菌落作為生產(chǎn)果膠酶的菌種．從篩選出的微生物中分離提取的果膠酶通常需要檢測

 

，以確定其應(yīng)用價(jià)值．
（2）在利用篩選出的霉菌進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，科研人員發(fā)現(xiàn)影響果膠酶生產(chǎn)的因素很多，并且 它們之間還可能相互影響．他們首先研究了溫度對(duì)酶產(chǎn)量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖甲，然后又 分別研究了碳源、氮源濃度（各五個(gè)水平）對(duì)生產(chǎn)的影響，得到圖乙和丙．
①科研人員在研究碳源濃度對(duì)酶產(chǎn)量的影響時(shí)，應(yīng)設(shè)定的培養(yǎng)溫度是

 

，如果將溫度控制在5．C，能否到的圖乙所示圖象：

 

，原因是

 

．
②在生產(chǎn)中他們根據(jù)上述研究結(jié)果，將各個(gè)變量都設(shè)定為最適條件，卻發(fā)現(xiàn)酶的產(chǎn)量不 是最高的，要想繼續(xù)探究最佳的培養(yǎng)條件，他們?cè)撊绾芜M(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：果膠酶的活性測定,微生物的分離和培養(yǎng)

專題：

分析：（1）滅菌的方法主要有灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌．灼燒滅菌適合于接種工具的滅菌，一般來說是在操作過程中金屬類的接種工具．干熱滅菌適合于玻璃器皿、金屬工具的滅菌．高壓蒸汽滅菌適合于玻璃器皿、接種工具以及培養(yǎng)基．特別注意培養(yǎng)基的滅菌只能用高壓蒸汽滅菌．
（2）微生物的營養(yǎng)物質(zhì)有5類，分別是水、無機(jī)鹽、碳源、氮源及生長因子．
（3）培養(yǎng)基的分類及用途

劃分標(biāo)準(zhǔn)	培養(yǎng)基種類	特點(diǎn)	用途
物理性質(zhì)	液體培養(yǎng)基	不加凝固劑	工業(yè)生產(chǎn)
	固體培養(yǎng)基	加凝固劑，如瓊脂	微生物的分離、鑒定、活種計(jì)數(shù)、保藏菌種
化學(xué)成分	天然培養(yǎng)基	含化學(xué)成分不明確的天然物質(zhì)	工業(yè)生產(chǎn)
	合成培養(yǎng)基	培養(yǎng)基成分明確（用化學(xué)成分已知的化學(xué)物質(zhì)配成）	分類、鑒定
用途	選擇培養(yǎng)基	培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，以抑制不需要的不需要的微生物的生長，促進(jìn)所需要的微生物生長	培養(yǎng)、分離出特定的微生物（如培養(yǎng)酵母菌和霉菌，可在培養(yǎng)基中加入青霉素；培養(yǎng)金黃色葡萄球菌，可在培養(yǎng)基中加入高濃度的食鹽）
	鑒別培養(yǎng)基	根據(jù)微生物的代謝特點(diǎn)，在培養(yǎng)基中加入某種指示劑或化學(xué)藥品	鑒別不同種類的微生物，如可用伊紅-美藍(lán)培養(yǎng)基鑒別飲用水或乳制品中是否有大腸桿菌（若有，菌落呈深紫色，并帶有金屬光澤）

（4）微生物的分離
①依據(jù)某些微生物的特殊營養(yǎng)需求設(shè)計(jì)培養(yǎng)基．例如利用以纖維素或石蠟作為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基，可以從混雜的微生物群體中分離出分解纖維素或石蠟油的微生物；缺乏氮源的選擇培養(yǎng)基可用來分離固氮微生物；分離自養(yǎng)型的微生物在培養(yǎng)基中不加碳源即可，因?yàn)樽责B(yǎng)型的微生物能夠利用空氣中的碳源（二氧化碳）．
②在培養(yǎng)基中加入某種化學(xué)物質(zhì)，這種化學(xué)物質(zhì)沒有營養(yǎng)作用，對(duì)所需分離的微生物無害，但可以抑制或殺死其他微生物．例如分離金黃色葡萄球菌時(shí)，在培養(yǎng)基中加入7.5% NaCl，金黃色葡萄球菌可耐高濃度 NaCl，經(jīng)過培養(yǎng)以后，能夠生長的可能就是金黃色葡萄球菌，再通過進(jìn)一步鑒定加以確定；從土壤中分離放線菌時(shí)，可在培養(yǎng)基中加入10%的酚數(shù)滴，抑制細(xì)菌和真菌的生長；從細(xì)菌中分離酵母菌時(shí)，可在培養(yǎng)基中加入抗生素，則細(xì)菌不能生長，而酵母菌能夠生長．
（5）每一種酶都有最適的溫度，低于或高于這一最適溫度酶的活性都會(huì)下降．

解答： 解：（1）分解果膠酶的菌種的獲取要考慮分解纖維素的菌種的獲取，把知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行遷移，從土壤或腐爛的水果中獲取．硝酸鈉中含有氮元素和鈉元素可以提供氮源和無機(jī)鹽．純化目的菌株，需要使用固體培養(yǎng)基，固體培養(yǎng)基中最常用的凝固劑是瓊脂．培養(yǎng)基的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌法．篩選菌株時(shí)，要挑選透明圈大的（類似于纖維素分解菌的挑選），酶最重要的指標(biāo)就是酶的活性．
（2）①根據(jù)甲圖可以看出，酶的最適溫度是30℃，如果將溫度設(shè)定在5℃，由于酶的活性很低，對(duì)反應(yīng)的催化作用就弱，無法得出正確的結(jié)論．
②酶的產(chǎn)量不高，說明影響因素不是最佳的組合，應(yīng)該將各種影響因素的不同水平逐一組合，依次實(shí)驗(yàn)．
答案：（1）第一步：土壤或腐爛的水果
第二步：氮源和無機(jī)鹽   瓊脂    高壓蒸汽滅菌
第三步：周圍形成透明圈最大     酶的活性
（2）①30℃不能    溫度太低導(dǎo)致酶的活性過低
②將各種影響因素的不同水平逐一組合，依次實(shí)驗(yàn)（注：不答逐一組合，只答組合給1分）

點(diǎn)評(píng)：微生物這部分內(nèi)容是選修一的熱點(diǎn)，在考查選修一的知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，為了增加考查的知識(shí)點(diǎn)的面，命題人往往將微生物、酶、植物有效成分的提取相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)組合在一起進(jìn)行考查，在復(fù)習(xí)一定要注意之間的聯(lián)系．