Question

【題目】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。下圖是工業(yè)上利用微生物由纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工作流程，請(qǐng)回答相關(guān)問題。

(1)如圖①步，欲從土壤中獲得產(chǎn)酶微生物，應(yīng)在以__________為唯一碳源，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(gè)菌落，對(duì)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(cè)定。

(3)根據(jù)測(cè)定結(jié)果：①環(huán)節(jié)常選擇木霉，則②中獲得的酶是______________.該酶至少包括__________ 、 __________ 、__________ 三個(gè)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人手改進(jìn)該過程。首先要通過________等技術(shù)手段對(duì)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

【答案】纖維素 剛果紅 透明圈 不一定相同 對(duì)纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖 纖維素 C1酶 Cx酶 葡萄糖苷酶 酵母菌 發(fā)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(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這樣的反應(yīng)．因此要鑒定纖維素分解菌，可向培養(yǎng)基中加入剛果紅染料，若存在纖維素分解菌，會(huì)產(chǎn)生透明圈．纖維素酶是一種復(fù)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(chǎn)分解纖維素酶的微生物，應(yīng)采用選擇培養(yǎng)基，選擇培養(yǎng)基中以纖維素為唯一碳源，并在這樣的固體培養(yǎng)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(cè)酶活力，衡量酶活力可用單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)物大增加量或單位時(shí)間底物減少量來表示，故完成環(huán)節(jié)②提取的三種酶液的活性不一定相同，可以通過對(duì)纖維素酶分解纖維素后所產(chǎn)生的葡萄糖的量，進(jìn)行定量測(cè)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(gè)組分。

（4）獲得糖液，通過④的菌種，產(chǎn)生乙醇，由此推斷④環(huán)節(jié)的常見菌種是酵母菌，酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生乙醇，故⑤環(huán)節(jié)要注意發(fā)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(shù)手段對(duì)產(chǎn)酶微生物改造，提高酶的產(chǎn)量。也可利用固定化酶等技術(shù)使酶能夠重復(fù)利用。