Question

【题目】工业生产中通常利用红酵母等微生物发酵产β-胡萝卜素，发酵过程中菌体生物量及β→胡萝卜素产量随时间变化关系如图1。图2表示对β一胡萝卜素提取样品进行鉴定的结果图。请回答下列问题：

（1）发酵罐内红酵母培养基按物理性状来分，称为___________________培养基。

（2）工业生产中通常用紫外线照射红酵母以选育高产菌株。其原理是紫外线诱发其发生了_________________________________________________。

（3）图1中，菌体增长最快出现在_____________h，菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是_________________________________________。

（4）用纸层析法鉴定提取样品，从图2分析可知色带____________为β-胡萝卜素。但发现结果颜色较浅。导致该现象的原因可能是萃取时，萃取剂使用量__________________提取的色素少。

（5）碳源的种类对β-胡萝卜素的产量有着一定的影响，有关研究结果如下表：

碳源	麦芽糖	蔗糖	淀粉
β一胡萝卜素含量(mg. L- 1)	3.25	4.81	1.68

据表分析，最佳碳源是______________。若要进一步探究最佳氮源，请简要写出实验设计思路。___________。

Answer 1

【答案】液体 基因突变 100~125 营养物质缺乏，有害代谢产物积累 Ⅰ 过少 蔗糖 以蔗糖为碳源，分别用不同的氮源进行实验，检测并比较β-胡萝卜素含量

【解析】

微生物的营养物质主要有碳源、氮源、水和无机盐等，培养基需要进行高压蒸汽灭菌法灭菌；微生物处于稳定期时连续培养可以得到最多的发酵产物；胡萝卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有机溶剂，常用萃取法提取。

（1）工业化生产中利用发酵罐内微生物发酵获得发酵产品通常是液体培养基，有利于微生物与发酵液内的营养物质充分接触；

（2）利用紫外线照射红酵母诱发其发生基因突变，再通过筛选获得高产突变菌株；

（3）据图分析可知：在100~125h菌体增长最快，从而导致β-胡萝卜素的产量增加最快；菌体的生物量到达最大值后下降，其原因是发酵液中营养物质缺乏，有害代谢产物积累（或者pH变小）；

（4）标准样品中含β-胡萝卜素，因此为色带Ⅰ，提取样品中还含有色带Ⅱ和Ⅲ，分别代表两种不同的杂质；萃取剂使用量过少，导致提取的色素少，因而鉴定时色带颜色较浅；

（5）因为蔗糖组β-胡萝卜素含量较高，可作为最佳碳源；若要进一步探究最佳氮源，可以蔗糖为碳源，分别用不同氮源进行实验，检测并比较β-胡萝卜素含量。