Question

【題目】畢赤酵母能以工業(yè)廢甲醇作為碳源，可以用來生產(chǎn)酵母蛋白作為飼料蛋白來源。研究人員為了探究培養(yǎng)基中葡萄糖和甲醇配比對甲醇轉(zhuǎn)化率和酵母蛋白產(chǎn)量的影響，進行了以下實驗。請回答相關(guān)問題：

①依據(jù)培養(yǎng)基中碳源總量一定的原則，按照下表中葡萄糖和甲醇的比例配制培養(yǎng)基，按照每瓶40mL的量分裝到250mL的錐形瓶中，常規(guī)滅菌操作。

組別	對照組	A	B	C	D	E
葡萄糖/（gL-1）	10	8	6	4	2	0
甲醇/（mLL-1）	0	2.5	5.0	7.5	10	12.5

②將準(zhǔn)備好的畢赤酵母種子培養(yǎng)液接種于培養(yǎng)基中，每組設(shè)置平行試驗。

③將接種后的錐形瓶置于搖床上，在30℃、180r/min條件下培養(yǎng)48h。

④測定發(fā)酵液中的甲醇殘余量，計算出甲醇轉(zhuǎn)化率，結(jié)果如下：A組6.8%；B組13.0%；C組12.4%；D組15.2%；E組11.9%。

⑤測定每組酵母蛋白產(chǎn)量，結(jié)果如圖。

（1）該研究配制培養(yǎng)基時，一般不用有機氮源，原因是______。按照培養(yǎng)基配方準(zhǔn)確稱量各組分，將其溶解、定容后，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的______，分裝在錐形瓶中，用______塞住瓶口，包扎后置于高壓滅菌鍋中進行滅菌。

（2）畢赤酵母是好氧微生物，培養(yǎng)液中溶解氧濃度對菌體的生長和產(chǎn)物的生成影響很大。該實驗中，提高培養(yǎng)液中溶解氧的措施有______和______。

（3）綜合考慮甲醇轉(zhuǎn)化率、酵母蛋白產(chǎn)量和社會經(jīng)濟效益，生產(chǎn)用培養(yǎng)基的葡萄糖和甲醇含量配比應(yīng)該與______組實驗相同。

（4）如果要進一步探究利用畢赤酵母生產(chǎn)酵母蛋白的最適溫度，實驗設(shè)計思路是______。

Answer 1

【答案】有機氮源中含有碳，會影響培養(yǎng)基中碳的總量 pH 棉塞 每瓶只裝40mL培養(yǎng)液 搖床培養(yǎng)（兩空順序可以顛倒） D 按照上述實驗中的D組配比配制培養(yǎng)基、滅菌、接種畢赤酵母，分成若干實驗組，在30℃左右設(shè)置不同的溫度梯度條件，進行搖床培養(yǎng)，測定酵母蛋白產(chǎn)量

【解析】

1.培養(yǎng)基：人們按照微生物對營養(yǎng)物質(zhì)的不同需求配制出供其生長繁殖的營養(yǎng)基質(zhì)；

2．培養(yǎng)基的類型，按照物理性質(zhì)可分為液體培養(yǎng)基和固體培養(yǎng)基，在液體培養(yǎng)基中加人凝固劑瓊脂后制成瓊脂固體培養(yǎng)基，是實驗室最常用的培養(yǎng)基之一，微生物在固體培養(yǎng)基表面生長可以形成肉眼可見的菌落；

3、營養(yǎng)物質(zhì)指各種培養(yǎng)基般都含有水、碳.源、氮源和無機鹽四種營養(yǎng)物質(zhì)。滿足微生物生長還需要適宜的pH值(培養(yǎng)霉菌時需要將培養(yǎng)基的pH調(diào)至中性或微堿性)、氧氣的要求、特殊營養(yǎng)物質(zhì)，如培養(yǎng)乳酸桿菌時需要在培養(yǎng)基中加入維生素等。

4.實驗室中微生物的培養(yǎng)基的制作過程及操作步驟主要有計算→稱量→溶解→調(diào)pH→滅菌→倒平板。

（1）本實驗的目的是探究培養(yǎng)基中葡萄糖和甲醇配比對甲醇轉(zhuǎn)化率和酵母蛋白產(chǎn)量的影響實驗的自變量是葡萄糖和甲醇配比的變化，因變量是甲醇轉(zhuǎn)化率和酵母蛋白產(chǎn)量的變化，因此在配制培養(yǎng)基時，一般不用有機氮源，因為有機氮源中含有碳，會影響培養(yǎng)基中碳的總量。按照培養(yǎng)基配方準(zhǔn)確稱量各組分，將其溶解、定容后，調(diào)節(jié)培養(yǎng)基的pH，分裝在錐形瓶中，用棉塞塞住瓶口，包扎后置于高壓滅菌鍋中進行滅菌，滅菌完畢后進行倒平板操作。

（2）畢赤酵母是好氧微生物，培養(yǎng)過程中需要保證畢赤酵母的有氧條件，因此，在進行培養(yǎng)時每瓶只裝40mL培養(yǎng)液，以保證足夠的有氧空間，然后將培養(yǎng)瓶進行搖床培養(yǎng)，這樣保證菌體的正常生長和代謝產(chǎn)物的生成。

（3）根據(jù)題意可知，本課題的目的時要利用工業(yè)廢甲醇作為碳源生產(chǎn)的蛋白質(zhì)，因此綜合考慮甲醇轉(zhuǎn)化率、酵母蛋白產(chǎn)量和社會經(jīng)濟效益，應(yīng)以甲醇轉(zhuǎn)化率高的D組作為生產(chǎn)用培養(yǎng)基的葡萄糖和甲醇含量配比。

（4）實驗?zāi)康臑樘骄坷�用畢赤酵母生產(chǎn)酵母蛋白的最適溫度，實驗的自變量為溫度的不同，因變量時酵母蛋白的產(chǎn)量，結(jié)合之前的實驗，設(shè)計培養(yǎng)基配方并圍繞30℃展開，實驗設(shè)計如下：按照上述實驗中的D組配比配制培養(yǎng)基、滅菌、接種畢赤酵母，分成若干實驗組，在30℃左右設(shè)置不同的溫度梯度條件，進行搖床培養(yǎng)，測定酵母蛋白產(chǎn)量，酵母蛋白產(chǎn)量最高的實驗組對應(yīng)的溫度即為畢赤酵母生產(chǎn)蛋白的最適溫度