Question

10．果膠酶主要用于果膠的分解，在果汁的生產(chǎn)等方面被廣泛應(yīng)用．
（1）霉菌發(fā)酵生產(chǎn)的果膠酶是食品加工業(yè)中使用量最大的酶制劑．某科研小組為了篩選出果膠酶的高產(chǎn)菌株，進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)．
第一步，取樣．如果你是該小組成員，你最好從果園中的土壤或腐爛的水果中去取樣分離產(chǎn)果膠酶的菌株．
第二步，制備培養(yǎng)基．篩選果膠酶高產(chǎn)菌株的培養(yǎng)基，主要營養(yǎng)成分有：水、果膠、硝酸鉀、高碘酸（果膠的降解產(chǎn)物可以溶于高碘酸而在培養(yǎng)基上形成透明圈）等．在該配方中，硝酸鉀是微生物需要的氮源和無機(jī)鹽．為了便于分離純化目的菌株，培養(yǎng)基中除了加入上述物質(zhì)外，還必須加入瓊脂．培養(yǎng)基滅菌采用的最適方法是高壓蒸汽滅菌法．
第三步，培養(yǎng)及篩選．培養(yǎng)基上接種后，在30℃恒溫箱中培養(yǎng)48h，挑選出周圍形成透明圈最大的菌落作為生產(chǎn)果膠酶的菌種．從篩選出的微生物中分離撮的果膠酶通常需要檢測酶的活性，以確定其應(yīng)用價(jià)值．
（2）在利用篩選出的霉菌進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，科研人員發(fā)現(xiàn)影響果膠酶生產(chǎn)的因素很多，并且它們之間還可能相互影響．他們首先研究了溫度對酶產(chǎn)量的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖甲，然后又分別研究了碳源、氮源濃度（各五個(gè)水平）對生產(chǎn)的影響，得到圖乙和丙．

①科研人員在研究碳源濃度對酶產(chǎn)量的影響時(shí)，應(yīng)設(shè)定的培養(yǎng)溫度是30℃，如果將溫度控制在5℃，將不能得到圖乙所示的圖象，原因是溫度太低導(dǎo)致酶的活性過低．
②在生產(chǎn)中他們根據(jù)上述研究結(jié)果，將各個(gè)變量都設(shè)定為最適條件，卻發(fā)現(xiàn)酶的產(chǎn)量不是最高的，要想繼續(xù)探究最佳的培養(yǎng)條件，他們該如何進(jìn)一步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)將各種影響因素的不同水平逐一組合，依次實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 （1）滅菌的方法主要有灼燒滅菌、干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌．灼燒滅菌適合于接種工具的滅菌，一般來說是在操作過程中金屬類的接種工具．干熱滅菌適合于玻璃器皿、金屬工具的滅菌．高壓蒸汽滅菌適合于玻璃器皿、接種工具以及培養(yǎng)基．特別注意培養(yǎng)基的滅菌只能用高壓蒸汽滅菌．
（2）微生物的營養(yǎng)物質(zhì)有5類，分別是水、無機(jī)鹽、碳源、氮源及生長因子．

解答 解：（1）分解果膠酶的菌種的獲取要考慮分解纖維素的菌種的獲取，把知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行遷移，從土壤或腐爛的水果中獲取．硝酸鈉中含有氮元素和鈉元素可以提供氮源和無機(jī)鹽．純化目的菌株，需要使用固體培養(yǎng)基，固體培養(yǎng)基中最常用的凝固劑是瓊脂．培養(yǎng)基的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌法．篩選菌株時(shí)，要挑選透明圈大的（類似于纖維素分解菌的挑選），酶最重要的指標(biāo)就是酶的活性．
（2）①根據(jù)甲圖可以看出，酶的最適溫度是30℃，如果將溫度設(shè)定在5℃，由于酶的活性很低，對反應(yīng)的催化作用就弱，無法得出正確的結(jié)論．
②酶的產(chǎn)量不高，說明影響因素不是最佳的組合，應(yīng)該將各種影響因素的不同水平逐一組合，依次實(shí)驗(yàn)．
故答案為：
（1）第一步，土壤或腐爛的水果
第二步，氮源和無機(jī)鹽瓊脂高壓蒸汽滅菌法
第三步，周圍形成透明圈最大酶的活性
（2）①30℃溫度太低導(dǎo)致酶的活性過低
②將各種影響因素的不同水平逐一組合，依次實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)評 微生物這部分內(nèi)容是選修一的熱點(diǎn)，在考查選修一的知識(shí)點(diǎn)的時(shí)候，為了增加考查的知識(shí)點(diǎn)的面，命題人往往將微生物、酶、植物有效成分的提取相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)組合在一起進(jìn)行考查，在復(fù)習(xí)一定要注意之間的聯(lián)系．