Question

【题目】下图1表示研究人员为筛选纤维素酶高产菌株进行的相关实验流程，其中透明圈是微生物在固体培养基上消耗特定营养物质形成的。图2、图3是研究纤维素酶的最适温度和热稳定性的结果。请回答下列问题：

（1）本实验中，选择蘑菇培养基质作为纤维素酶高产菌株的来源，这是因为______。

（2）筛选用的培养基应以纤维素作为______，并在配制培养基时加入琼脂作为______。筛选时应选择D/d较大的菌株，因为这一指标值越大说明_________越强。

（3）研究纤维素酶的热稳定性时，首先将纤维素酶液置于35～65℃的不同温度条件下保温2h，再取上述温度处理的和未经保温处理的纤维素酶液，在______℃条件下测定纤维素酶的催化速率，计算______。

（4）生产中使用该纤维素酶时，最好将温度控制在40℃左右，原因是______。

Answer 1

【答案】蘑菇培养基质中富含纤维素，会聚集较多的纤维素分解菌 唯一碳源 凝固剂 单体菌体产生的纤维素酶活性 50 酶活性残留率 该温度下，纤维素酶的热稳定性高，作用时间持久，且酶活性相对较高

【解析】

分解纤维素的微生物的分离：
（1）实验原理：
①土壤中存在着大量纤维素分解酶，包括真菌、细菌和放线菌等，它们可以产生纤维素酶。纤维素酶是一种复合酶，可以把纤维素分解为纤维二糖，进一步分解为葡萄糖使微生物加以利用，故在用纤维素作为唯一碳源的培养基中，纤维素分解菌能够很好地生长，其他微生物则不能生长。
②在培养基中加入刚果红，可与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被分解后，红色复合物不能形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，从而可筛选纤维素分解菌。
（2）实验过程：
土壤取样：采集土样时，应选择富含纤维素的环境；
梯度稀释：用选择培养基培养，以增加纤维素分解菌的浓度；
涂布平板：将样品涂布于含刚果红的鉴别纤维素分解菌的固体培养基上；
挑选产生中心透明圈的菌落：产生纤维素酶的菌落周围出现透明圈，从产生明显的透明圈的菌落上挑取部分细菌，并接种到纤维素分解菌的选择培养基上，在30～37℃条件下培养，可获得较纯的菌种。

（1）由于蘑菇培养基质中富含纤维素，会聚集较多的纤维素分解菌，故选择蘑菇培养基质作为纤维素酶高产菌株的来源。
（2）筛选用的培养基应以纤维素作为唯一碳源；并在配制培养基时加入琼脂作为凝固剂；应筛选时应选择透明圈较大的菌株，因为这一指标值越大说明单个菌体产生的纤维素酶的活性越强。
（3）研究纤维素酶的热稳定性时，首先将纤维素酶液置于35～65℃的不同温度条件下保温2h，再取上述不同温度处理的纤维素酶液和未经保温处理的纤维素酶液，并在50℃下测定纤维素酶的催化速率；计算酶活性残留率。
（4）由图可知：由于40℃时，纤维素酶的热稳定性高，作用时间持久，且酶活性相对较高，故生产中使用该纤维素酶时，最好将温度控制在40℃左右。