Question

【題目】現在大力提倡無紙化辦公，但是仍然不可避免的每年要產生大量的廢紙，其主要成分是木質纖維，人類正努力將其轉化為一種新的資源——乙醇。下圖是工業上利用微生物由纖維素生產乙醇的基本工作流程，請回答相關問題。

(1)如圖①步，欲從土壤中獲得產酶微生物，應在以__________為唯一碳源，并加入_______的培養基上篩選周圍有______________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，并完成環節②，且三種等量酶液中酶蛋白濃度相同，則你認為三種酶液的活性______(“一定相同”“不一定相同”“一定不同”)，可以通過________________進行定量測定。

(3)根據測定結果：①環節常選擇木霉，則②中獲得的酶是______________.該酶至少包括__________ 、 __________ 、__________ 三個組分。

(4)生產中可以滿足④環節的常見菌種是__________，為了確保獲得產物乙醇，⑤環節要注意_____________________，④過程要注意避免__________。

(5)該技術雖然有廣闊的前景，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人手改進該過程。首先要通過________等技術手段對產酶微生物改造，提高酶的產量。其次，可利用________等技術使酶能夠重復利用。

Answer 1

【答案】纖維素 剛果紅 透明圈 不一定相同 對纖維素酶分解纖維素后所產生的葡萄糖 纖維素 C1酶 Cx酶 葡萄糖苷酶 酵母菌 發酵裝置密閉（或保證無氧條件等） 污染雜菌 基因工程（基因突變） 固定化酶

【解析】

剛果紅可以與像纖維素這樣的多糖物質形成紅色復合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發生這樣的反應．因此要鑒定纖維素分解菌，可向培養基中加入剛果紅染料，若存在纖維素分解菌，會產生透明圈．纖維素酶是一種復合酶，它包含C1酶、Cx酶和葡萄糖苷酶三種組分，前兩種酶能將纖維素分解為纖維二糖，葡萄糖苷酶能將纖維二糖分解為葡萄糖。

（1）欲從土壤中獲得產分解纖維素酶的微生物，應采用選擇培養基，選擇培養基中以纖維素為唯一碳源，并在這樣的固體培養基中加入剛果紅，篩選周圍有透明圈的菌落。

（2）從生物中提取的酶，首先要檢測酶活力，衡量酶活力可用單位時間內產物大增加量或單位時間底物減少量來表示，故完成環節②提取的三種酶液的活性不一定相同，可以通過對纖維素酶分解纖維素后所產生的葡萄糖的量，進行定量測定。

（3）通過題干信息可知，②中獲得的酶是纖維素酶，該酶至少包括C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶三個組分。

（4）獲得糖液，通過④的菌種，產生乙醇，由此推斷④環節的常見菌種是酵母菌，酵母菌無氧呼吸產生乙醇，故⑤環節要注意發酵裝置密閉（或保證無氧條件等），④過程要注意避免污染雜菌。

（5）為了降低酶的成本，可通過基因工程（基因突變）等技術手段對產酶微生物改造，提高酶的產量。也可利用固定化酶等技術使酶能夠重復利用。