Question

【題目】枯草芽孢桿菌盛產(chǎn)的蛋白酶，在生物醫(yī)藥和日用化工等生產(chǎn)領(lǐng)域具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。為篩選枯草芽孢桿菌的蛋白酶高產(chǎn)株，將分別浸過不同菌株(a~e)的分泌物提取液及無菌水(們)的無菌圓紙片置于含某種高濃度蛋白質(zhì)的平板培養(yǎng)基表面：在37℃溫箱中放置2~3天，結(jié)果如圖。如圖是枯草芽孢桿菌的蛋白酶和其它酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)(酶在不同溫度下保溫足夠長(zhǎng)的時(shí)間，再在酶活性最高的溫度下測(cè)其酶活性)。請(qǐng)回答問題：

（1）在培養(yǎng)包括枯草芽孢桿菌在內(nèi)的異養(yǎng)型微生物時(shí)，培養(yǎng)基營養(yǎng)成分應(yīng)包括水、___________(填3種)，配制如圖培養(yǎng)基的基本步驟是計(jì)算→稱量→___________→滅菌→倒平板。

（2）大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)首選的菌株是___________(用字母回答)，菌株b提取物周圍沒有形成明顯清晰區(qū)的可能原因是___________。

（3）在該蛋白的工業(yè)化生產(chǎn)過程中，通常需對(duì)發(fā)酵液在60~70℃保溫一定時(shí)間，再制備酶制劑。在60~70℃保溫一定時(shí)間的作用是___________。

（4）欲從a菌株中提取和分離相關(guān)蛋白酶，一般步驟為___________。分離出來的樣品加入到___________進(jìn)行洗脫，待蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)用試管收集流出液。

Answer 1

【答案】無機(jī)鹽、碳源、氮源 熔化 a 不能合成蛋白酶(或合成的蛋白酶量不足或合成的蛋白酶不分泌或分泌量不足或分泌的蛋白酶活性低) 大幅度降低發(fā)酵液中其他酶的活性 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定 凝膠色譜柱

【解析】

培養(yǎng)基的成分主要有碳源、氮源、水和無機(jī)鹽等，此外，在培養(yǎng)微生物時(shí)還需要滿足其生長(zhǎng)的溫度、pH和氧氣等條件。某科研小組利用含某種高濃度蛋白質(zhì)的培養(yǎng)基，篩選枯草芽孢桿菌的蛋白酶高產(chǎn)株，若培養(yǎng)基中出現(xiàn)的透明圈越大，則說明該菌分解蛋白質(zhì)的能力越強(qiáng)，據(jù)此分析。

（1）在培養(yǎng)包括枯草芽孢桿菌在內(nèi)的異養(yǎng)型微生物時(shí)，培養(yǎng)基營養(yǎng)成分應(yīng)包括水、無機(jī)鹽、碳源、氮源，配制圖1培養(yǎng)基的基本步驟是：計(jì)算→稱量→熔化→滅菌→倒平板。

（2）根據(jù)題意和圖1分析可知：a周圍的透明圈最大，說明分泌的蛋白酶最多，所以大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化首選的菌株是a；菌株b提取物周圍沒有形成明顯清晰區(qū)，原因可能是：①不能合成蛋白酶或合成的蛋白酶量不足，或②合成的蛋白酶不分泌或分泌量不足，或③分泌的蛋白酶活性低。

（3）根據(jù)圖2分析可知：在60～70℃時(shí)，其它酶的相對(duì)活性明顯比蛋白酶的相對(duì)活性低，所以保溫一定時(shí)間的作用是大幅度降低發(fā)酵液中其他酶的活性。

（4）欲從a菌株中提取和分離相關(guān)蛋白酶，一般步驟為：樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。分離出來的樣品加入到凝膠色譜柱進(jìn)行洗脫，待蛋白質(zhì)接近色譜柱底端時(shí)用試管收集流出液。