Question

15．生物柴油是一种可再生的清洁能源，其应用在一定程度上能够减缓人类对化石燃料的消耗，科学家发现，在微生物M产生的脂肪酶作用下，植物油与甲醇反应能够合成生物柴油（如图）．脂肪酶可将脂肪催化水解为甘油、脂肪酸，同时也能催化酯合成和酯交换反应．某研究小组从温度为55～65℃的泉水中筛选出能产生脂肪酶的细菌，并从该细菌中提取了脂肪酶．

（1）油料作物的种子在萌发初期，干重有所增加，引起干重增加的元素主要是氧元素．
（2）从微生物M分离提取的脂肪酶通常需要检测酶活性，以确定其应用价值．根据该细菌的生活环境，为了测定该酶催化作用最适温度，该同学该进行了如下操作：
①在55～65℃范围内设置温度梯度，分别测定酶活性．
②对比不同温度下测得的酶活性，但是，并没有测出酶活性的峰值．
③为了继续测定该酶催化作用最适温度应该如何实验？扩大温度范围，继续实验．
（3）实验室中筛选微生物的原理是人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长．筛选产脂肪酶的微生物M时，需要添加植物油为微生物生长提供碳源．采用稀释涂布平板法纯化细菌M，发现培养基的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高．对于纯化后所得到的目的菌，若要进行长期保存，可以采用甘油管藏的方法．
（4）为降低生物柴油生产成本，可利用固定化酶技术使脂肪酶能够重复使用．

Answer 1

分析 微生物的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等，筛选菌株时需要用选择培养基；实验室中筛选微生物的原理是人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长．

解答 解：（1）种子萌发时首先必须进行大分子有机物的水解，这需要种子吸收大量的水分．干重增加应该是脂肪水解时加入的水的质量，故导致萌发种子干重增加的主要元素是氧．
（2）提取的脂肪酶在应用于实验或生产之前，要先检测其活性，以确定其应用价值．
③由于②中对比不同温度下测得的酶活性，但是，并没有测出酶活性的峰值．所以为了继续测定该酶催化作用最适温度应该扩大温度范围，继续实验．
（3）实验室中筛选微生物的原理是人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长．筛选产脂肪酶的微生物M时，需要添加植物油为微生物生长提供碳源．采用稀释涂布平板法纯化细菌M，发现培养基的菌落连成一片，最可能的原因是菌液浓度过高．对于纯化后所得到的目的菌，若要进行长期保存，可以采用甘油管藏的方法．
（4）为降低生物柴油生产成本，可利用固定化酶技术使脂肪酶能够重复使用．
故答案为：
（1）氧元素
（2）酶活性
③扩大温度范围，继续实验
（3）人为提供有利于目的菌生长的条件，同时抑制或阻止其他微生物生长  碳源   菌液浓度过高   甘油管藏
（4）固定化酶

点评 本题主要考查菌种的筛选，固定化酶等，意在提高学生对相关知识点的识记与理解能力．