Question

【题目】农作物秸秆属于农业生态系统中一种十分宝贵的资源，含有大量的纤维素，可以用它来生产燃料——乙醇。下图是工业上利用微生物分解纤维素生产乙醇的基本工艺流程。回答相关问题：

（1）下列培养基中能有效地从土壤中分离出分解纤维素细菌的是________，理由是____________。对培养基灭菌的方法一般为________。

A培养基(g/L)：NaNO3 5．O，KH2PO4 0．9，MgSO4 0．5，KCl 0．5酵母膏0．5，纤维素粉5．0，pH 7．3

B培养基(g/L)：牛肉膏10．0，蛋白胨20．0，葡萄糖20．0，NaCl 5．0，pH 7．3

C培养基(g/L)：淀粉20．0，NH4NO3 2．5，MgCl2 0．5，K2HPO4 3．0，酵母膏0．5，纤维素粉5．0，Ph 7．3

（2）用选择和鉴别培养基对分解纤维素的微生物进行了初步的筛选，这只是分离纯化的第一步。为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行________的实验。请用简单的文字和箭头表示图中③过程所发生的反应：__________________________。

（3）酶活性的高低可以用在一定条件下，酶所催化的某一化学反应的反应速度来表示。在科学研究与工业生产中，酶反应速度是用单位时间内、单位体积中_________来表示。温度、pH和酶的抑制剂等条件都会影响酶的活性，若要探究温度或pH对图中②获得酶液的影响时，是否需要设置对照？如果不需要，请说明理由，如果需要，那应该如何设置？____________。

（4）其实④⑤过程还可以用________发酵生产乙醇，这种方法不仅含有多种酶，能催化一系列反应，而且易与产物分离，可以反复使用。

Answer 1

【答案】A 只有A培养基是以纤维素为唯一碳源 高压蒸汽灭菌法 发酵产纤维素酶 反应物的减少量或产物的增加量 需要设置对照，设置不同温度梯度或不同pH梯度就可以作为对照 固定化酵母细胞

【解析】

选择培养基可以用于筛选菌株的原理是营造某种菌株的生长环境，以使得某些菌株可以生长而其它菌株的生长被抑制的培养基。筛选纤维素分解菌的方法常常以纤维素为唯一碳源，但此时生成透明圈的菌株并不能保证一定是分解纤维素的菌株，因此常常做发酵产纤维素酶的实验来进一步验证。

（1）分离纤维素分解菌需要制备相关的选择培养基，使得纤维素分解菌可以存活而其它菌种不能生存，因此应该以纤维素为唯一碳源，故选A；培养基的灭菌方法一般为高压蒸汽灭菌法；

（2）为了确定得到的是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验；纤维素酶是一种复合酶，在分解纤维素时首先由C1酶、CX酶将纤维素分解为纤维二糖，再由葡萄糖苷酶将纤维二糖分解为葡萄糖；

（3）在反应中测量酶活性一般使用单位时间内、单位体积中反应物的减少量或产物的增加量来表示；在探究温度或pH对图中②获得酶液的影响时，需要设置对照以便观察不同温度或pH对实验结果的影响，在实验时可以设置不同温度梯度或不同pH梯度，相互对照；

（4）除了现有的酶催化以外，还可以选择固定化酵母细胞来发酵，这样可以催化一系列反应，而且易与产物分离，可以反复使用。