Question

果胶酶主要用于果胶的分解，在果汁的生产等方面被广泛应用．
（1）霉菌发酵生产的果胶酶是食品加工业中使用量最大的酶制剂．某科研小组为了筛 选出果胶酶的高产菌株，进行了相关实验．
第一步：取样．如果你是该小组的成员，你最好从果园中的

 

中去取样分离产果胶酶的菌株．
第二步：制备培养基．筛选果胶酶高产菌株的培养基，主要营养成分有：水、果胶、硝酸 钾、高碘酸（果胶的降解产物可以溶于高碘酸而在培养基上形成透明圈）等．在该配方中，硝酸钾是微生物需要的

 

．为了便于分离纯化目的菌株，培养基中除了加入上述物质外，还必须加入

 

．培养基灭菌采用的最适方法是

 

法．
第三步：培养及筛选．培养基上接种后，在30⁰C恒温箱中培养48h，挑选出

 

的菌落作为生产果胶酶的菌种．从筛选出的微生物中分离提取的果胶酶通常需要检测

 

，以确定其应用价值．
（2）在利用筛选出的霉菌进行生产时，科研人员发现影响果胶酶生产的因素很多，并且 它们之间还可能相互影响．他们首先研究了温度对酶产量的影响，实验结果如图甲，然后又 分别研究了碳源、氮源浓度（各五个水平）对生产的影响，得到图乙和丙．
①科研人员在研究碳源浓度对酶产量的影响时，应设定的培养温度是

 

，如果将温度控制在5．C，能否到的图乙所示图象：

 

，原因是

 

．
②在生产中他们根据上述研究结果，将各个变量都设定为最适条件，却发现酶的产量不 是最高的，要想继续探究最佳的培养条件，他们该如何进一步进行实验：

 

．

Answer 1

考点：果胶酶的活性测定,微生物的分离和培养

专题：

分析：（1）灭菌的方法主要有灼烧灭菌、干热灭菌和高压蒸汽灭菌．灼烧灭菌适合于接种工具的灭菌，一般来说是在操作过程中金属类的接种工具．干热灭菌适合于玻璃器皿、金属工具的灭菌．高压蒸汽灭菌适合于玻璃器皿、接种工具以及培养基．特别注意培养基的灭菌只能用高压蒸汽灭菌．
（2）微生物的营养物质有5类，分别是水、无机盐、碳源、氮源及生长因子．
（3）培养基的分类及用途

划分标准	培养基种类	特点	用途
物理性质	液体培养基	不加凝固剂	工业生产
	固体培养基	加凝固剂，如琼脂	微生物的分离、鉴定、活种计数、保藏菌种
化学成分	天然培养基	含化学成分不明确的天然物质	工业生产
	合成培养基	培养基成分明确（用化学成分已知的化学物质配成）	分类、鉴定
用途	选择培养基	培养基中加入某种化学物质，以抑制不需要的不需要的微生物的生长，促进所需要的微生物生长	培养、分离出特定的微生物（如培养酵母菌和霉菌，可在培养基中加入青霉素；培养金黄色葡萄球菌，可在培养基中加入高浓度的食盐）
	鉴别培养基	根据微生物的代谢特点，在培养基中加入某种指示剂或化学药品	鉴别不同种类的微生物，如可用伊红-美蓝培养基鉴别饮用水或乳制品中是否有大肠杆菌（若有，菌落呈深紫色，并带有金属光泽）

（4）微生物的分离
①依据某些微生物的特殊营养需求设计培养基．例如利用以纤维素或石蜡作为唯一碳源的选择培养基，可以从混杂的微生物群体中分离出分解纤维素或石蜡油的微生物；缺乏氮源的选择培养基可用来分离固氮微生物；分离自养型的微生物在培养基中不加碳源即可，因为自养型的微生物能够利用空气中的碳源（二氧化碳）．
②在培养基中加入某种化学物质，这种化学物质没有营养作用，对所需分离的微生物无害，但可以抑制或杀死其他微生物．例如分离金黄色葡萄球菌时，在培养基中加入7.5% NaCl，金黄色葡萄球菌可耐高浓度 NaCl，经过培养以后，能够生长的可能就是金黄色葡萄球菌，再通过进一步鉴定加以确定；从土壤中分离放线菌时，可在培养基中加入10%的酚数滴，抑制细菌和真菌的生长；从细菌中分离酵母菌时，可在培养基中加入抗生素，则细菌不能生长，而酵母菌能够生长．
（5）每一种酶都有最适的温度，低于或高于这一最适温度酶的活性都会下降．

解答： 解：（1）分解果胶酶的菌种的获取要考虑分解纤维素的菌种的获取，把知识点进行迁移，从土壤或腐烂的水果中获取．硝酸钠中含有氮元素和钠元素可以提供氮源和无机盐．纯化目的菌株，需要使用固体培养基，固体培养基中最常用的凝固剂是琼脂．培养基的灭菌方法是高压蒸汽灭菌法．筛选菌株时，要挑选透明圈大的（类似于纤维素分解菌的挑选），酶最重要的指标就是酶的活性．
（2）①根据甲图可以看出，酶的最适温度是30℃，如果将温度设定在5℃，由于酶的活性很低，对反应的催化作用就弱，无法得出正确的结论．
②酶的产量不高，说明影响因素不是最佳的组合，应该将各种影响因素的不同水平逐一组合，依次实验．
答案：（1）第一步：土壤或腐烂的水果
第二步：氮源和无机盐   琼脂    高压蒸汽灭菌
第三步：周围形成透明圈最大     酶的活性
（2）①30℃不能    温度太低导致酶的活性过低
②将各种影响因素的不同水平逐一组合，依次实验（注：不答逐一组合，只答组合给1分）

点评：微生物这部分内容是选修一的热点，在考查选修一的知识点的时候，为了增加考查的知识点的面，命题人往往将微生物、酶、植物有效成分的提取相关的知识点组合在一起进行考查，在复习一定要注意之间的联系．