Question

【題目】羽毛的成分主要是角蛋白，是一類結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、不溶于水的蛋白質(zhì)。目前缺乏對其高效降解的處理方法。實驗人員從廢棄羽毛堆積處的土壤中分離篩選出具有高效降解羽毛角蛋白的細(xì)菌。請回答下列問題：

（1）篩選高效降解羽毛角蛋白的細(xì)菌需從廢棄羽毛堆積處的土壤中取樣，其原因是_________________。

（2）篩選高效降解羽毛角蛋白的細(xì)菌的培養(yǎng)基中應(yīng)加入__________作為唯一碳源，該培養(yǎng)基中還需要加入適量的K2HPO4和KH2PO4，其作用是__________，對培養(yǎng)基滅菌的常用方法是__________。

（3）角蛋白酶是羽毛降解菌的一種分泌蛋白，為了獲得角蛋白酶以測定其活性，應(yīng)讓羽毛降解菌發(fā)酵，然后將發(fā)酵液離心，再從__________（填“沉淀物”或“上清液”）取樣。為了將角蛋白酶和其他蛋白質(zhì)分離，可用電泳法分離蛋白質(zhì)，電泳法可以根據(jù)蛋白質(zhì)分子__________的不同，將蛋白質(zhì)分離。不同角蛋白酶活性不同的直接原因是____________________。

Answer 1

【答案】廢棄羽毛堆積處的土壤中含有豐富的羽毛降解菌 角蛋白 提供無機鹽，并調(diào)節(jié)pH 高壓蒸汽滅菌法 上清液 帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀等 酶的空間結(jié)構(gòu)不同

【解析】

1.培養(yǎng)基的營養(yǎng)構(gòu)成：各種培養(yǎng)基一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽。培養(yǎng)基的分類：①按物理性質(zhì)分物，分為固體培養(yǎng)基和液體培養(yǎng)基和半固體培養(yǎng)基，固體培養(yǎng)基中含有凝固劑，一般為瓊脂；根據(jù)化學(xué)成分分，分為天然培養(yǎng)基和合成培養(yǎng)基。兩者的區(qū)別是天然培養(yǎng)基

成分不確定，合成培養(yǎng)基成分的含量是確定的；按培養(yǎng)目的分，分為選擇確養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基，選擇培養(yǎng)基主要是培養(yǎng)基主要是培養(yǎng)、分離特定的微生物，培養(yǎng)酵母菌可在培養(yǎng)基中加入青霉素，鑒別培養(yǎng)基可以鑒定不同的微生物。比如鑒別飲用水中是否含有大腸桿菌，可以用伊紅-美藍培養(yǎng)基。如果菌落呈深紫色，并有金屬光澤，說明含有大腸桿菌。

2. 電泳是指帶電粒子在電場的作用下發(fā)生遷移的過程。許多重要的生物大分子，如多肽、核酸等都具有可解離的基團，在一定的pH下，這些基團會帶上正電或負(fù)電。在電場的作用下，這些帶電分子會向著與其所帶電荷相反的電極移動。電泳利用了待分離樣品中各種分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀的不同，使帶電分子產(chǎn)生不同的遷移速度，從而實現(xiàn)樣品中各種分子的分離。

（1）廢棄羽毛堆積處的土壤中含有豐富的羽毛降解菌，因此需要從廢棄羽毛堆積處的土壤中取樣，以達到篩選高效降解羽毛角蛋白的細(xì)菌的目的。

（2）篩選高效降解羽毛角蛋白的細(xì)菌的培養(yǎng)基中應(yīng)加入角蛋白作為唯一碳源，該培養(yǎng)基中還需要加入適量的K2HPO4和KH2PO4，起到提供無機鹽，并調(diào)節(jié)pH的作用，通常用高壓蒸汽滅菌法對培養(yǎng)基進行滅菌。

（3）角蛋白酶是羽毛降解菌的一種分泌蛋白，羽毛降解菌將其分泌到培養(yǎng)液中，因此，為了獲得角蛋白酶，應(yīng)從羽毛降解菌的發(fā)酵液中獲取，具體做法為：讓羽毛降解菌發(fā)酵，然后將發(fā)酵液離心，獲取上清液，從中取樣再用電泳法分離蛋白質(zhì)，電泳法的原理是根據(jù)蛋白質(zhì)分子帶電性質(zhì)的差異以及分子本身的大小、形狀等的不同，將蛋白質(zhì)分離。蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)決定了蛋白質(zhì)的活性，因此不同角蛋白酶活性不同的直接原因是酶的空間結(jié)構(gòu)不同。