【生物-選修模塊1:生物技術(shù)實(shí)踐】
利用微生物分解秸稈具有非常廣泛的應(yīng)用前景.如生物乙醇等“綠色能源”的開發(fā)備受世界關(guān)注,生物乙醇是以生物為原料生產(chǎn)的可再生能源.我國(guó)利用農(nóng)作物廢棄物(秸稈)生產(chǎn)乙醇,其技術(shù)流程為:纖維素酶解→酵母發(fā)酵→蒸餾→成品.
(1)纖維素酶的成本能否下降,是能否實(shí)現(xiàn)乙醇工業(yè)化生產(chǎn)的關(guān)鍵因素.纖維素酶可以從能分解纖維素的細(xì)菌培養(yǎng)液中提。惩瑢W(xué)設(shè)計(jì)了如下分離土壤中纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)流程:土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→鑒別培養(yǎng).
①培養(yǎng)纖維素酶分解菌的土樣最好選擇
環(huán)境采集.
②以下是一種培養(yǎng)基配方:纖維素5g、NaNO
31g、Na
2HPO
4?7H
20 1.2g、KH
2PO
40.9g、MgSO
4?7H
2O 0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸餾水定容到1000mL).該培養(yǎng)基能夠增加樣品中纖維素分解菌的濃度,其原理是
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③為了鑒別纖維素分解菌和進(jìn)一步純化菌種,可以在鑒別培養(yǎng)基上加入
染液,將篩選獲得的菌液稀釋后用
方法接種到鑒別培養(yǎng)基上,然后挑選產(chǎn)生
的菌落作為菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng).
(2)進(jìn)行工業(yè)化酶解時(shí),為了使纖維素酶能反復(fù)使用,可以采用
技術(shù).在葡萄酒制作過程中,為了提高葡萄酒的品質(zhì)和降低生產(chǎn)成本,許多廠家使用固定化酵母細(xì)胞,制備固定化酵母細(xì)胞多采用
法.
(3)發(fā)酵時(shí)乙醇濃度升高會(huì)對(duì)酵母菌產(chǎn)生毒性,從而影響進(jìn)一步的發(fā)酵.科學(xué)家利用基因工程方法創(chuàng)造出一種對(duì)乙醇濃度有高耐受力的酵母菌新菌種,該過程需采用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因.與體內(nèi)DNA復(fù)制相比,PCR反應(yīng)體系需加入哪兩種特別的物質(zhì)?
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