Question

16．回答下列有关微生物和酶工程的问题．
枯草芽孢杆菌盛产蛋白酶，后者在生物医药和日用化工等生产领域具有重要的经济价值，且已大规模产业化应用．
（1）在培养包括枯草芽孢杆菌在内的异养型微生物时，培养基营养成分应包括水和①②③⑤/②③④⑤（用序号组合回答）．
①淀粉  ②蛋白质   ③生长因子  ④葡萄糖   ⑤无机盐
为筛选枯草芽孢杆菌的蛋白酶高产株，将分别浸过不同菌株（a～e）的分泌物提取液及无菌水（f） 的无菌圆纸片置于含某种高浓度蛋白质的平板培养基表面；在37℃恒温箱中放置2～3天，结果如图1．

（2）大规模产业化首选的菌株是a；菌株b提取物周围没有形成明显清晰区的原因是①不能合成蛋白酶或合成的蛋白酶量不足；②合成的蛋白酶不分泌或分泌量不足；③分泌的蛋白酶活性低．
图2显示枯草芽孢杆菌的蛋白酶和其它酶的热稳定性数据，即酶在不同温度下保温足够长的时间，再在酶活性最高的温度下测其酶活性．在该蛋白酶的工业化生产过程中，通常需对发酵液在60～70℃保温一定时间，再制备酶制剂．
（3）在60～70℃保温一定时间的作用是D．
A．诱导蛋白酶的热稳定性
B．有利于发挥蛋白酶的最佳活性
C．裂解枯草芽孢杆菌细胞
D．大幅度降低发酵液中其他酶的活性
（4）枯草芽孢杆菌蛋白酶制备的合理工艺步骤应为①④②（选择正确的序号并排序）．
①过滤   ②干燥   ③破碎   ④浓缩．

Answer 1

分析 微生物的营养成分主要有：碳源、氮源、水和无机盐等．大多数微生物是异养生物，在培养微生物时需要满足其生长的温度、pH和氧气等条件．

解答 解：（1）由于淀粉和葡萄糖都属于糖类，能提供有机碳源，所以在培养包括枯草芽孢杆菌在内的异养型微生物时，培养基营养成分应包括水和①淀粉、②蛋白质、③生长因子和⑤无机盐或水和②蛋白质、③生长因子、④葡萄糖和⑤无机盐．
（2）根据题意和图1分析可知：a周围的透明圈最大，说明分泌的蛋白酶最多，所以大规模产业化首选的菌株是a．菌株b提取物周围没有形成明显清晰区的原因是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）根据题意和图2分析可知：在60～70℃时，其它酶的相对活性明显比蛋白酶的相对活性低，所以保温一定时间的作用是大幅度降低发酵液中其他酶的活性．
（4）枯草芽孢杆菌蛋白酶制备的合理工艺步骤应为①过滤→④浓缩→②干燥．
故答案为：
（1）①②③⑤/②③④⑤
（2）a    ①不能合成蛋白酶或合成的蛋白酶量不足；②合成的蛋白酶不分泌或分泌量不足；③分泌的蛋白酶活性低
（3）D 
（4）①④②

点评 本题考查微生物分离和培养的相关知识，意在考查学生的识记能力和判断能力，运用所学知识综合分析问题的能力．