Question

【題目】下圖1表示研究人員為篩選纖維素酶高產(chǎn)菌株進(jìn)行的相關(guān)實(shí)驗(yàn)流程，其中透明圈是微生物在固體培養(yǎng)基上消耗特定營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)形成的。圖2、圖3是研究纖維素酶的最適溫度和熱穩(wěn)定性的結(jié)果。請(qǐng)回答下列問題：

（1）本實(shí)驗(yàn)中，選擇蘑菇培養(yǎng)基質(zhì)作為纖維素酶高產(chǎn)菌株的來源，這是因?yàn)?/span>______。

（2）篩選用的培養(yǎng)基應(yīng)以纖維素作為______，并在配制培養(yǎng)基時(shí)加入瓊脂作為______。篩選時(shí)應(yīng)選擇D/d較大的菌株，因?yàn)檫@一指標(biāo)值越大說明_________越強(qiáng)。

（3）研究纖維素酶的熱穩(wěn)定性時(shí)，首先將纖維素酶液置于35～65℃的不同溫度條件下保溫2h，再取上述溫度處理的和未經(jīng)保溫處理的纖維素酶液，在______℃條件下測(cè)定纖維素酶的催化速率，計(jì)算______。

（4）生產(chǎn)中使用該纖維素酶時(shí)，最好將溫度控制在40℃左右，原因是______。

Answer 1

【答案】蘑菇培養(yǎng)基質(zhì)中富含纖維素，會(huì)聚集較多的纖維素分解菌 唯一碳源 凝固劑 單體菌體產(chǎn)生的纖維素酶活性 50 酶活性殘留率 該溫度下，纖維素酶的熱穩(wěn)定性高，作用時(shí)間持久，且酶活性相對(duì)較高

【解析】

分解纖維素的微生物的分離：
（1）實(shí)驗(yàn)原理：
①土壤中存在著大量纖維素分解酶，包括真菌、細(xì)菌和放線菌等，它們可以產(chǎn)生纖維素酶。纖維素酶是一種復(fù)合酶，可以把纖維素分解為纖維二糖，進(jìn)一步分解為葡萄糖使微生物加以利用，故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能夠很好地生長(zhǎng)，其他微生物則不能生長(zhǎng)。
②在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可篩選纖維素分解菌。
（2）實(shí)驗(yàn)過程：
土壤取樣：采集土樣時(shí)，應(yīng)選擇富含纖維素的環(huán)境；
梯度稀釋：用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的濃度；
涂布平板：將樣品涂布于含剛果紅的鑒別纖維素分解菌的固體培養(yǎng)基上；
挑選產(chǎn)生中心透明圈的菌落：產(chǎn)生纖維素酶的菌落周圍出現(xiàn)透明圈，從產(chǎn)生明顯的透明圈的菌落上挑取部分細(xì)菌，并接種到纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上，在30～37℃條件下培養(yǎng)，可獲得較純的菌種。

（1）由于蘑菇培養(yǎng)基質(zhì)中富含纖維素，會(huì)聚集較多的纖維素分解菌，故選擇蘑菇培養(yǎng)基質(zhì)作為纖維素酶高產(chǎn)菌株的來源。
（2）篩選用的培養(yǎng)基應(yīng)以纖維素作為唯一碳源；并在配制培養(yǎng)基時(shí)加入瓊脂作為凝固劑；應(yīng)篩選時(shí)應(yīng)選擇透明圈較大的菌株，因?yàn)檫@一指標(biāo)值越大說明單個(gè)菌體產(chǎn)生的纖維素酶的活性越強(qiáng)。
（3）研究纖維素酶的熱穩(wěn)定性時(shí)，首先將纖維素酶液置于35～65℃的不同溫度條件下保溫2h，再取上述不同溫度處理的纖維素酶液和未經(jīng)保溫處理的纖維素酶液，并在50℃下測(cè)定纖維素酶的催化速率；計(jì)算酶活性殘留率。
（4）由圖可知：由于40℃時(shí)，纖維素酶的熱穩(wěn)定性高，作用時(shí)間持久，且酶活性相對(duì)較高，故生產(chǎn)中使用該纖維素酶時(shí)，最好將溫度控制在40℃左右。