Question

【題目】高溫淀粉酶在大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)中有很大的實用性。研究者從赤峰市克旗熱泉（出口水溫達87℃）中篩選了高效產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌，其篩選過程如圖所示。

（1）Ⅰ號培養(yǎng)基中應加入_____，以便挑選出能產(chǎn)生高溫淀粉酶的嗜熱菌。從Ⅰ號培養(yǎng)基中挑選_____菌落接種到Ⅱ號培養(yǎng)基中。

（2）②過程所使用的接種方法是______。如果不經(jīng)過①過程，直接將采集的樣品進行接種培養(yǎng)，可能出現(xiàn)的結(jié)果是______。

（3）Ⅰ、Ⅱ號培養(yǎng)基中接種菌種后，應該置于_____的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，培養(yǎng)皿要倒置的原因是_____。

（4）在高溫淀粉酶運用到工業(yè)生產(chǎn)前，需對該酶的最佳溫度范圍進行測定。下圖中的曲線①表示酶在各種溫度下酶活性相對最高酶活性的百分比。將酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，由此得到的數(shù)據(jù)為酶的熱穩(wěn)定性數(shù)據(jù)，如曲線②。根據(jù)實驗結(jié)果80℃并不是該酶使用的最佳溫度，原因______。曲線②35℃數(shù)據(jù)點是在_____℃時測得的。

Answer 1

【答案】淀粉 菌落周圍透明圈大的 稀釋涂布平板法 菌落成片生長，不出現(xiàn)單個菌落 87℃ 防止水蒸氣凝結(jié)成的水影響菌落生長 80℃下，該酶的熱穩(wěn)定性較低 80

【解析】

實驗目的是篩選出高效產(chǎn)生耐高溫淀粉酶的嗜熱菌，故需配制以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基；嗜熱菌可產(chǎn)生淀粉酶，淀粉酶在含有淀粉的培養(yǎng)基中會分解淀粉形成透明圈，透明圈越大表明嗜熱菌產(chǎn)淀粉酶越多。由圖中顯示，在①前后試管中細菌數(shù)目減少，可推知此過程為稀釋，②過程是稀釋涂布平板法接種，Ⅰ號培養(yǎng)基為選擇培養(yǎng)基，挑出菌落后在Ⅱ號培養(yǎng)基上培養(yǎng)。分析題中曲線圖可知，溫度在30℃～80℃時，隨著溫度的升高，相對酶活性逐漸升高；溫度在80℃～100℃時，隨著溫度的升高，相對酶活性逐漸降低；溫度在30℃～60℃時，隨著溫度的升高，殘余酶活性略微降低；溫度在60℃～100℃時，隨著溫度的升高，相對酶活性快速降低，但在60℃～70℃時，殘余酶活性還是比較高的。

（1）Ⅰ號培養(yǎng)基屬于選擇培養(yǎng)基，應加入淀粉作為唯一碳源；從Ⅰ號培養(yǎng)基中應挑選菌落周圍透明圈大的菌落接種到Ⅱ號培養(yǎng)基中。

（2）②過程所使用的接種方法是稀釋涂布平板法。如果不經(jīng)過①過程，直接將采集的樣品進行接種培養(yǎng)，由于菌體濃度高，可能出現(xiàn)的結(jié)果是菌落成片生長，不出現(xiàn)單個菌落。

（3）嗜熱菌是從出口水溫達87℃的熱泉提取的，因此Ⅰ、Ⅱ號培養(yǎng)基中接種菌種后，應該置于87℃的恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)，為防止水蒸氣凝結(jié)成的水影響菌落生長，培養(yǎng)時培養(yǎng)皿要倒置。

（4）由曲線①可知，該酶的最適溫度是80℃，曲線②中的數(shù)據(jù)是將酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其殘余酶活性，因此曲線②35℃數(shù)據(jù)點是在80℃下測定該酶活性。在使用該酶時，應選擇活性較高、酶的熱穩(wěn)定性較好的溫度范圍，由圖中數(shù)據(jù)可知，60℃～70℃符合要求，故80℃并不是該酶使用的最佳溫度，因為80℃時該酶的熱穩(wěn)定性較低。