Question

回答下列关于微生物和酶的问题．
环境污染物多聚苯难以降解，研究发现联苯降解菌内的联苯水解酶是催化多聚联苯降解的关键酶．
（1）下列培养基中能有效分离联苯降解菌的是

 

，原因是

 

．
A培养基（g/L）：某生长因子2.0，（NH₄）₂SO₄2.0，K₂HPO₄3.0，MgSO₄1.0，pH7.4，多聚联苯50mL
B培养基（g/L）：牛肉膏10.0，蛋白胨20.0，葡萄糖20.0，NaCl5.0，pH7.4
C培养基（g/L）：某生长因子2.0，淀粉20.0，NH₄NO₃2.5，MgCl₂0.5，K₂HPO₄3.0，多聚联苯50mL，pH7.4．
进一步研究发现，不同的金属离子对联苯水解酶的活性有一定影响，结果如表所示：

金属离子（mmol/L）	相对活性（%）
对照组	100
Mn2+	123
Co2+	79
Mg2+	74

（2）依据表中结果，金属离子

 

对该酶的活性有一定的促进作用．金属离子对酶的活性有促进或抑制作用，可能的原因是

 

．
（3）通过酶工程可将联苯水解酶用于生产实践．酶工程通常包括酶的生产、

 

、酶的固定化和酶的应用等方面．酶固定化的好处是

 

．
（4）如图所示实线表示联苯水解酶催化的反应速率与酶浓度的关系，虚线表示在其他条件不变的情况下，底物浓度增加一倍，反应速度与酶浓度的关系，能正确表示两者关系的是

 

．
（5）红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯，便研究发现以每克菌体计算，两种菌降解多聚联苯的能力有所不同，对此现象合理的假设是

 

或

 

．

Answer 1

考点：制备和应用固相化酶,培养基对微生物的选择作用

专题：

分析：（1）选择培养基：原理是不同微生物在代谢过程中所需要的营养物质和环境不同．选择能有效分离联苯降解菌，培养基中需要添加以多聚联苯为唯一碳源．
（2）固定化酶的优点：①既能与反应物接触，又能与产物分离，②可以反复利用．
（3）酶工程是将酶学理论与化工技术相结合，研究酶的生产和应用的一门新的技术性学科．包括酶制剂的制备、酶的分离纯化、酶的固定化、酶的修饰与改造及酶反应器等方面内容．

解答： 解：（1）想要分离出联苯降解菌，就要使用以多聚联苯为唯一碳源的培养基．在此培养基上，不能降解多聚联苯的细菌无法存活．
（2）由表中数据可知，加入Mn²⁺的实验组，酶的活性明显提高，金属离子对酶的活性有促进或抑制作用，可能的原因是金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构．
（3）酶生产出来后，需要经过分离和纯化得到符合生产要求的酶．若要使酶能重复、连续使用，可通过酶的固定化来实现．
（4）在酶的浓度较低时，限制反应速率的因素是酶的浓度，在酶的浓度较高时，限制反应速率的因素是底物的浓度，因此底物浓度增加时，最大反应速率也随之增加．
（5）红球菌和假单孢菌都能降解多聚联苯，说明二者都能合成多聚联苯酶．细菌内酶的含量和结构的差异，都会导致细菌降解能力的不同．
故答案为：
（1）A       该培养基中有多聚联苯为唯一碳源
（2）Mn²⁺    金属离子与酶结合可以改变酶的空间结构
（3）酶的分离纯化     便于重复利用，能连续进行反应
（4）B
（5）两种菌内酶量为同    两种菌内酶基因的结构（酶结构）不同

点评：本题借助于分解多聚联苯的菌为载体，考查微生物分离、培养、选择等知识点，此类试题需要考生注意的细节较多，需要考生在平时的学习过程中注意积累，学会构建知识网络结构，对答题作出准确的解答．