Question

【題目】農(nóng)作物秸稈屬于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中一種十分寶貴的資源，含有大量的纖維素，可以用它來生產(chǎn)燃料——乙醇。下圖是工業(yè)上利用微生物分解纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工藝流程。回答相關(guān)問題：

（1）下列培養(yǎng)基中能有效地從土壤中分離出分解纖維素細(xì)菌的是________，理由是____________。對培養(yǎng)基滅菌的方法一般為________。

A培養(yǎng)基(g/L)：NaNO3 5．O，KH2PO4 0．9，MgSO4 0．5，KCl 0．5酵母膏0．5，纖維素粉5．0，pH 7．3

B培養(yǎng)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培養(yǎng)基(g/L)：淀粉20．0，NH4NO3 2．5，MgCl2 0．5，K2HPO4 3．0，酵母膏0．5，纖維素粉5．0，Ph 7．3

（2）用選擇和鑒別培養(yǎng)基對分解纖維素的微生物進(jìn)行了初步的篩選，這只是分離純化的第一步。為了確定得到的是纖維素分解菌，還需要進(jìn)行________的實驗。請用簡單的文字和箭頭表示圖中③過程所發(fā)生的反應(yīng)：__________________________。

（3）酶活性的高低可以用在一定條件下，酶所催化的某一化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度來表示。在科學(xué)研究與工業(yè)生產(chǎn)中，酶反應(yīng)速度是用單位時間內(nèi)、單位體積中_________來表示。溫度、pH和酶的抑制劑等條件都會影響酶的活性，若要探究溫度或pH對圖中②獲得酶液的影響時，是否需要設(shè)置對照？如果不需要，請說明理由，如果需要，那應(yīng)該如何設(shè)置？____________。

（4）其實④⑤過程還可以用________發(fā)酵生產(chǎn)乙醇，這種方法不僅含有多種酶，能催化一系列反應(yīng)，而且易與產(chǎn)物分離，可以反復(fù)使用。

Answer 1

【答案】A 只有A培養(yǎng)基是以纖維素為唯一碳源 高壓蒸汽滅菌法 發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶 反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量 需要設(shè)置對照，設(shè)置不同溫度梯度或不同pH梯度就可以作為對照 固定化酵母細(xì)胞

【解析】

選擇培養(yǎng)基可以用于篩選菌株的原理是營造某種菌株的生長環(huán)境，以使得某些菌株可以生長而其它菌株的生長被抑制的培養(yǎng)基。篩選纖維素分解菌的方法常常以纖維素為唯一碳源，但此時生成透明圈的菌株并不能保證一定是分解纖維素的菌株，因此常常做發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗來進(jìn)一步驗證。

（1）分離纖維素分解菌需要制備相關(guān)的選擇培養(yǎng)基，使得纖維素分解菌可以存活而其它菌種不能生存，因此應(yīng)該以纖維素為唯一碳源，故選A；培養(yǎng)基的滅菌方法一般為高壓蒸汽滅菌法；

（2）為了確定得到的是纖維素分解菌，還需要進(jìn)行發(fā)酵產(chǎn)纖維素酶的實驗；纖維素酶是一種復(fù)合酶，在分解纖維素時首先由C1酶、CX酶將纖維素分解為纖維二糖，再由葡萄糖苷酶將纖維二糖分解為葡萄糖；

（3）在反應(yīng)中測量酶活性一般使用單位時間內(nèi)、單位體積中反應(yīng)物的減少量或產(chǎn)物的增加量來表示；在探究溫度或pH對圖中②獲得酶液的影響時，需要設(shè)置對照以便觀察不同溫度或pH對實驗結(jié)果的影響，在實驗時可以設(shè)置不同溫度梯度或不同pH梯度，相互對照；

（4）除了現(xiàn)有的酶催化以外，還可以選擇固定化酵母細(xì)胞來發(fā)酵，這樣可以催化一系列反應(yīng)，而且易與產(chǎn)物分離，可以反復(fù)使用。