Question

【生物一生物技術(shù)實(shí)踐】
乙醇是汽油的良好替代品．利用農(nóng)作物秸稈為原料可生產(chǎn)乙醇，其主要技術(shù)流程為：
①秸稈→秸稈碎屑

①

反應(yīng)罐水解

②

壓濾出渣

③

酒精發(fā)酵

④

真空分餾
（1）過程①可以加入微生物，從土壤中獲取所需微生物的過程稱為微生物的

 

．純化菌種時(shí)，將選擇培養(yǎng)獲得的菌液稀釋后用

 

法接種到培養(yǎng)基上，并用

 

法篩選纖維素分解菌．
（2）過程①也可以加入纖維素酶，纖維素酶是一種復(fù)合酶，一般認(rèn)為它至少包括

 

三種組分．生產(chǎn)實(shí)踐中，可采用

 

法制成固定化纖維素酶，從而實(shí)現(xiàn)酶的重復(fù)利用．
（3）酒精發(fā)酵階段接種的微生物是

 

，其在

 

條件下進(jìn)行酒精發(fā)酵．接種前，對(duì)培養(yǎng)基進(jìn)行滅菌的常用方法是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：土壤中能分解纖維素的微生物及其應(yīng)用價(jià)值

專題：

分析：（1）微生物的分離是研究和利用微生物的第一步，也是微生物工作的基本方法和重要環(huán)節(jié)．土壤中的微生物很多，本題中要從土壤中獲得分解纖維素的菌．接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法，平板劃線分離法：由接種環(huán)以菌操作沾取少許待分離的材料，在無菌平板表面進(jìn)行平行劃線、扇形劃線或其他形式的連續(xù)劃線，微生物細(xì)胞數(shù)量將隨著劃線次數(shù)的增加而減少，并逐步分散開來，如果劃線適宜的話，微生物能一一分散，經(jīng)培養(yǎng)后，可在平板表面得到單菌落．用途：一般多用于從菌種的純化；稀釋平板計(jì)數(shù)是根據(jù)微生物在固體培養(yǎng)基上所形成的單個(gè)菌落，即是由一個(gè)單細(xì)胞繁殖而成這一培養(yǎng)特征設(shè)計(jì)的計(jì)數(shù)方法，即一個(gè)菌落代表一個(gè)單細(xì)胞．計(jì)數(shù)時(shí)，首先將待測(cè)樣品制成均勻的系列稀釋液，盡量使樣品中的微生物細(xì)胞分散開，使成單個(gè)細(xì)胞存在（否則一個(gè)菌落就不只是代表一個(gè)細(xì)胞），再取一定稀釋度、一定量的稀釋液接種到平板中，使其均勻分布于平板中的培養(yǎng)基內(nèi)．用途：一般多用于篩選菌株．一般用于平板培養(yǎng)基的回收率計(jì)數(shù)．剛果紅與纖維素形成紅色復(fù)合物，當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，紅色復(fù)合物無法形成，出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，我們可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌．
（2）纖維素酶是一種復(fù)合酶，包括內(nèi)切酶（Cx酶）、外切酶（C1酶）和葡萄糖苷酶．
直接使用酶、固定化酶和固定化細(xì)胞的比較

比較項(xiàng)目	直接使用酶	固定化酶	固定化細(xì)胞
酶的種類	一種或幾種	一種	一系列酶
制作方法	無	化學(xué)結(jié)合法、物理吸附法	包埋法
是否需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)	否	否	是
反應(yīng)底物	各種物質(zhì)	各種物質(zhì)	小分子物質(zhì)

（3）酵母菌是兼性厭氧菌，既能進(jìn)行有氧呼吸又能進(jìn)行無氧呼吸，酵母菌的無氧呼吸的產(chǎn)物是乙醇，需要在密閉條件下才能進(jìn)行無氧呼吸．培養(yǎng)基的滅菌方法只能使用高壓蒸汽滅菌法．

解答： 解：（1）土壤中的微生物很多，本題中要從土壤中獲得分解纖維素菌，稱為微生物的分離；稀釋以后在進(jìn)行接種的方法稱為稀釋涂布平板法；鑒定纖維素分解菌使用剛果紅染色法．
（2）纖維素酶是一種復(fù)合酶，包括內(nèi)切酶（Cx酶）、外切酶（C1酶）和葡萄糖苷酶．固定化酶的方法有兩種物理吸附法和化學(xué)結(jié)合法，固定化細(xì)胞采用包埋法．
（3）酵母菌的無氧呼吸的產(chǎn)物是乙醇，需要在密閉條件下才能進(jìn)行無氧呼吸．
答案：（1）分離     稀釋涂布平板    剛果紅染色
 （2）Cx酶、C1酶和葡萄糖苷酶    化學(xué)結(jié)合（或物理吸附）
（3）酵母菌    無氧      高壓蒸汽滅菌

點(diǎn)評(píng)：微生物這部分內(nèi)容是高考試題的一個(gè)熱點(diǎn)一般體現(xiàn)在對(duì)能源的利用，纖維素生產(chǎn)乙醇技術(shù)屬于再生的新能源技術(shù)，可以采用微生物進(jìn)行發(fā)酵獲得乙醇，在這個(gè)操作過程中要考察的知識(shí)點(diǎn)有微生物的無菌操作、微生物的分離以及產(chǎn)品的提取，注意總結(jié)．