Question

分析有关科学探究的资料，回答下列问题
甘蔗是一种高光效的植物，目前已成为燃料酒精生产的重要原料．利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗-榨汁（蔗糖）-酵母发酵-蒸馏-成品（燃料酒精）-蔗渣由微生物分解再利用．具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，某同学设计了诱变及筛选过程如下：
步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理．
步骤2：根据筛选要求制备以蔗糖为碳源的选择培养基，加琼脂后制成固体培养基．为防止培养皿混入其他菌影响菌落生长，将培养皿倒置．
步骤3：将紫外线照射后的菌液涂布在固定培养基的表面．
步骤4：根据菌落的生长情况筛选出突变菌．
（1）上述实验步骤的2和3中有不合理的地方，请指出并加以改正．
步骤2：

 

步骤3：

 

（2）筛选出的酵母菌与野生酵母菌相比，具有

 

的特点．利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵可行的方法还有（列举一种）

 

（3）酵母菌不能分解蔗渣，因其不含有能够分解蔗渣的

 

酶．若从土壤中分离具有这种酶的微生物，所需要培养基中的碳源为

 

，如果要生产这种酶，那么就将所培养的该种微生物进行工业化发酵，然后将其产生的这种酶进行

 

．为了使酶回收和再利用，可以采取

 

技术．

Answer 1

考点：利用微生物进行发酵来生产特定的产物

专题：

分析：制备牛肉膏蛋白胨固体培养基的方法：计算、称量、溶化、灭菌、倒平板，其中倒平板的目的是防止培养皿内壁上出现的冷凝水，污染培养基．常用的接种方法有稀释涂布平板法和平板划线法．本题的目的是筛选和培养具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌进行酒精发酵．

解答： 解：（1）步骤2：根据题意分析，酒精发酵的理想菌种具有耐高糖和耐酸特性，则筛选该菌种的选择培养基需要添加高浓度蔗糖、调低pH．固体培养基的平板冷却凝固后还需要倒置，防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基．步骤3：将紫外线照射后的菌液涂布在固定培养基的表面之前还需要进行适当的稀释．
（2）提供高糖和酸性的筛选环境，获得单菌落能生长，代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性．防止杂菌污染的方法：①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH值，达到抑菌的目的；②利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌目的；③保持厌氧环境，达到抑菌目的；④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的．
（3）蔗渣的主要成分是纤维素，酵母菌缺乏纤维素酶，则不能分解蔗渣．如选择培养基中仅以纤维素作为碳源，可分离出具有纤维素酶的微生物．微生物可以产生多种酶，可根据蛋白质的不同特性的差异，经过分离纯化，获得纤维素酶．为了使酶可以回收和再利用，可以采用固定化技术，固定化酶的优点：酶既能与反应物接触，又能与产物分离；同时还可被反复利用．
故答案为：
（1）添加高浓度蔗糖（葡萄糖）并调低pH，培养基需灭菌，倒置是为了防止出现冷凝水   稀释
（2）耐高糖和耐酸的特性      ①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH，达到抑菌的目的      ②在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的
（3）纤维素    纤维素    分离纯化     固定化

点评：本题“甘蔗”为素材，综合考查微生物的培养和分离、蛋白质的分离、酶的固定化等相关知识，要求考生识记微生物的培养和分离的内容，掌握无菌技术，能根据题干要求“耐高糖和耐酸特性的酵母菌”对实验步骤进行简单的评价；此外还要求考生识记蛋白质的分离和酶的固定化等内容．