Question

回答下列关于微生物和酶的问题
一定浓度的甲醛水溶液（化学式HCHO，福尔马林）可作为防腐剂，其防腐的原理是使蛋白质变性．自然界中有能分解甲醛的细菌．如图为分离和纯化分解甲醛细菌的实验过程，其中LB培养基能使菌种成倍扩增．请分析回答：

（1）上述实验中，不需要进行灭菌处理的是

 

．
（2）③中培养基的碳源是

 

，其培养出的是

 

菌．此菌种异化作用的类型是

 

．
（3）由③→④的接种是通过培养能获得

 

，以达到分离的目的．经过⑤过程后，取样测定甲醛浓度，选出

 

，再分离、培养菌株．
（4）为研究甲醛初始浓度对菌株降解甲醛能力的影响，进行了相应实验并得到如图结果．由下图可知，当甲醛的初始浓度小于

 

㎎/L时，菌株都能将甲醛完全降解；当甲醛的初始浓度为1600㎎/L时，48小时后菌株对甲醛的降解能力

 

，其原因可能是

 

．

（5）已知某些金属离子能抑制甲醛水解酶的活性，它的作用机制与下图中的

 

相符，判断依据是

 

．

Answer 1

考点：微生物的分离和培养,培养基对微生物的选择作用

专题：

分析：在分离和纯化分解甲醛的细菌的过程中，通过①过称制取各种菌的悬浊液，此过程中的活性污泥不需要灭菌操作，②过程可以获得各种微生物，③中的培养基中的碳源只含有甲醛，只有可以分解甲醛的细菌能够存活，所以通过③过程可以筛选出能分解甲醛的微生物，④过程可以获得单菌落，获得单菌落过程中常用的接种方法是平板划线法或者稀释涂布平板法．由题意中的震荡培养可推知分解甲醛的细菌的异化作用类型是需氧型．由图中的曲线图可知，当甲醛的浓度小于1200mg/L时，菌株可以把甲醛完全降解掉，但是当甲醛的初始浓度为1600mg/L时，48小时后菌株对甲醛的降解能力很弱甚至失去降解能力的原因是甲醛的初始浓度太大，会产生毒害作用，使菌体蛋白质变性，从而降低了细菌降解甲醛的能力．

解答： 解：（1）实验中，活性污泥不需要进行灭菌处理．
（2）③过程培养基中以甲醛为唯一碳源，培养出的是分解甲醛的细菌，即以甲醛为唯一碳源的细菌；此菌种异化作用是异养型．
（3）由③→④培养能获得单个菌落，接种方法是平板划线法和稀释涂布平板法，以达到分离的目的．经过⑤过程后，取样测定甲醛浓度，选出甲醛浓度最低的培养瓶，再分离、培养菌株．
（4）由图示结果可知，当甲醛的初始浓度小于1200㎎/L时，菌株都能将甲醛完全降解；当甲醛的初始浓度为1600㎎/L时，由于甲醛浓度过高会使菌体蛋白质变性，48小时后菌株对甲醛降解能力很弱，甚至失去降解能力．
（5）图1中抑制剂抑制酶活性的机理是抑制剂与底物的结构相似，竞争酶的活性位点从而抑制酶的活性；图2中抑制剂抑制酶活性的机理是抑制剂与酶的其他部位结合，改变酶的活性位点，使得酶与底物无法结合而抑制酶的催化活性，所以应该选择图2的方式．
故答案为：
（1）活性污泥      甲醛    分解甲醛的细菌（以甲醛为唯一碳源的细菌）    异养型
（2）单个菌落      甲醛浓度最低的培养瓶
（3）1200         甲醛降解能力很弱，甚至失去降解能力    甲醛浓度过高会使菌体蛋白质变性，从而降低了
（4）细菌降解甲醛的能力（甲醛浓度过高会产生毒害作用，降低了细菌降解甲醛的能力）
（5）图2  金属离子改变酶的空间结构，导致酶的活性部位结构改变，使其不能与底物结合．

点评：本题以“分解甲醛细菌的分离和纯化示意图”为载体，考查灭菌、培养基、微生物的代谢类型、酶活性的影响因素以及实验分析等相关知识，意在考查考生的识记能力、提升推理和分析能力．