Question

（1）人们不会在热泉中发现活着的嗜冷海藻，而经常可以在冷水环境中分离出嗜热微生物．请根据酶的特性分析产生这种现象的原因．

 

（2）淀粉酶可以通过微生物发酵生产．为了提高酶的产量，请你设计一个实验，利用诱变育种方法，获得产生淀粉酶较多的菌株．
①写出主要实验步骤．

 

②根据诱发突变率低和诱发突变不定向性的特点预期实验结果．

 

提示：生产菌株在含有淀粉的固体培养基上，随着生长可释放淀粉酶分解培养基中的淀粉，在菌落周围形成透明圈．

Answer 1

考点：探究影响酶活性的因素,基因突变的特征,诱变育种,微生物的利用

专题：

分析：酶的活性受温度、PH值等条件的影响，温度过高，酶（蛋白质）变性失活；诱发突变的特点是突变率低和突变的不定向性，据此进行实验设计．

解答： 解：（1）酶具有催化作用，其实质为蛋白质或RNA，因此，酶的活性受温度的影响较大，嗜冷海藻体内的酶遇到高温后，酶的分子结构被破坏而失去活性，海藻很快会死亡；而嗜热微生物体内的酶遇到低温环境，酶的活性降低，但酶分子结构没有被破坏，遇到合适的温度又可以恢复活性，因此嗜热微生物可以生活在冷水中．
（2））①主要实验步骤：第一步：将培养好的生产菌株分为两组，一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理做对照．第二步：制备含淀粉的固体培养基．第三步：把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上，同时接种对照组，相同条件下培养．第四步：比较两组菌株菌落周围透明圈的大小，选出透明圈变大的菌株
②预期实验结果：a．由于诱发突变率低，诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同．b．由于诱发突变不定向性，诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小．
故答案为：
（1）嗜冷海藻体内的酶遇到高温后，酶的分子结构被破坏而失去活性，海藻很快会死亡；而嗜热微生物体内的酶遇到低温环境，酶的活性降低，但酶分子结构没有被破坏，遇到合适的温度又可以恢复活性．
（2）①主要实验步骤：第一步：将培养好的生产菌株分为两组，一组用一定剂量的诱变剂处理，另一组不处理做对照．第二步：制备含淀粉的固体培养基．第三步：把诱变组的大量菌株接种于多个含淀粉的固体培养基上，同时接种对照组，相同条件下培养．第四步：比较两组菌株菌落周围透明圈的大小，选出透明圈变大的菌株．②预期实验结果：a．由于诱发突变率低，诱变组中绝大多数菌落周围的透明圈大小与对照组相同．b．由于诱发突变不定向性，诱变组中极少数菌落周围的透明圈与对照组相比变大或变小．

点评：本题综合性较强，主要考查学生运用所学知识进行实验设计的能力，在设计过程中，注意对照和单一变量原则的运用，做到实验过程科学、准确、严密．