Question

現(xiàn)在大力提倡無紙化辦公，但是仍然不可避免的每年要產(chǎn)生大量的廢紙，其主要成分是木質(zhì)纖維，人類正努力將其轉(zhuǎn)化為一種新的資源--乙醇．如圖是工業(yè)上利用微生物用纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工作流程，請回答相關(guān)問題．
（1）自然界中①環(huán)節(jié)需要的微生物大多分布在

 

的環(huán)境中．將從土壤中獲得的微生物培養(yǎng)在以

 

為碳源、并加入

 

的培養(yǎng)基上篩選周圍有

 

的菌落．
（2）如上所述的篩選中獲得了三個菌落，對它們分別培養(yǎng)，并完成環(huán)節(jié)②，且三種等量酶液中酶蛋白濃度相同，則你認(rèn)為三種酶液的活性

 

（一定相同、不一定相同、一定不同），可以通過

 

進(jìn)行定量測定．
（3）根據(jù)測定結(jié)果，①環(huán)節(jié)常選擇毛霉，則②中獲得的酶是

 

酶．該酶至少包括

 

三個組分．
（4）生產(chǎn)中可以滿足④環(huán)節(jié)的常見菌種是

 

，為了確保獲得產(chǎn)物乙醇，⑤環(huán)節(jié)要注意

 

，④過程要注意避免

 

．
（5）該技術(shù)雖然有廣闊的前景，但存在酶的成本高等問題，為了降低成本主要從以下幾方面入手改進(jìn)該過程．首先要通過

 

等技術(shù)手段對產(chǎn)酶微生物改造，提高酶的產(chǎn)量．其次，可利用

 

等技術(shù)使酶能夠重復(fù)利用．

Answer 1

考點(diǎn)：土壤中能分解纖維素的微生物及其應(yīng)用價值,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：據(jù)圖分析：①表示纖維素分解菌的篩選，②表示纖維素酶的活性鑒定，③表示纖維素發(fā)酵，④表示酒精發(fā)酵，⑤表示無氧發(fā)酵．X表示酵母菌．土壤中存在著大量纖維素分解酶，包括真菌、細(xì)菌和放線菌等，它們可以產(chǎn)生纖維素酶．纖維素酶是一種復(fù)合酶，可以把纖維素分解為纖維二糖，進(jìn)一步分解為葡萄糖使微生物加以利用，故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能夠很好地生長，其他微生物則不能生長．在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可篩選纖維素分解菌．

解答： 解：（1）富含纖維素的環(huán)境中纖維素分解菌較多，篩選纖維素分解菌時用纖維素作為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能夠很好地生長，其他微生物則不能生長．在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被分解后，紅色復(fù)合物不能形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈．
（2）三種酶液的活性不一定相同的原因是纖維素酶的活性不一定相同，需要對其活性進(jìn)行鑒定．
（3）②中獲得的酶是纖維素酶，該酶是一種復(fù)合酶，包括C_l酶、C_x酶、葡萄糖苷酶．
（4）滿足④環(huán)節(jié)的常見菌種是酵母菌，⑤環(huán)節(jié)表示無氧發(fā)酵，即發(fā)酵裝置密閉（或保證無氧條件等）．④過程要注意避免雜菌污染．
（5）為了降低成本主要從以下幾方面入手改進(jìn)該過程．首先要通過基因工程（基因突變）等技術(shù)手段對產(chǎn)酶微生物改造，提高酶的產(chǎn)量．其次，可利用固定化酶等技術(shù)使酶能夠重復(fù)利用．
故答案為：
（1）富含纖維素    纖維素　剛果紅　透明圈　
（2）不一定相同　對纖維素酶催化纖維素分解后所產(chǎn)生的葡萄糖　
（3）纖維素　C_l酶、C_x酶、葡萄糖苷酶　
（4）酵母菌　發(fā)酵裝置密閉（或保證無氧條件等）　雜菌污染　
（5）基因工程（基因突變）　固定化酶

點(diǎn)評：本題主要考查纖維素分解菌的篩選與分離，意在強(qiáng)化學(xué)生對相關(guān)實驗操作的理解與運(yùn)用．