Question

（1）人們不會在熱泉中發現活著的嗜冷海藻，而經常可以在冷水環境中分離出嗜熱微生物．請根據酶的特性分析產生這種現象的原因．

 

（2）淀粉酶可以通過微生物發酵生產．為了提高酶的產量，請你設計一個實驗，利用誘變育種方法，獲得產生淀粉酶較多的菌株．
①寫出主要實驗步驟．

 

②根據誘發突變率低和誘發突變不定向性的特點預期實驗結果．

 

提示：生產菌株在含有淀粉的固體培養基上，隨著生長可釋放淀粉酶分解培養基中的淀粉，在菌落周圍形成透明圈．

Answer 1

考點：探究影響酶活性的因素,基因突變的特征,誘變育種,微生物的利用

專題：

分析：酶的活性受溫度、PH值等條件的影響，溫度過高，酶（蛋白質）變性失活；誘發突變的特點是突變率低和突變的不定向性，據此進行實驗設計．

解答： 解：（1）酶具有催化作用，其實質為蛋白質或RNA，因此，酶的活性受溫度的影響較大，嗜冷海藻體內的酶遇到高溫后，酶的分子結構被破壞而失去活性，海藻很快會死亡；而嗜熱微生物體內的酶遇到低溫環境，酶的活性降低，但酶分子結構沒有被破壞，遇到合適的溫度又可以恢復活性，因此嗜熱微生物可以生活在冷水中．
（2））①主要實驗步驟：第一步：將培養好的生產菌株分為兩組，一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理做對照．第二步：制備含淀粉的固體培養基．第三步：把誘變組的大量菌株接種于多個含淀粉的固體培養基上，同時接種對照組，相同條件下培養．第四步：比較兩組菌株菌落周圍透明圈的大小，選出透明圈變大的菌株
②預期實驗結果：a．由于誘發突變率低，誘變組中絕大多數菌落周圍的透明圈大小與對照組相同．b．由于誘發突變不定向性，誘變組中極少數菌落周圍的透明圈與對照組相比變大或變小．
故答案為：
（1）嗜冷海藻體內的酶遇到高溫后，酶的分子結構被破壞而失去活性，海藻很快會死亡；而嗜熱微生物體內的酶遇到低溫環境，酶的活性降低，但酶分子結構沒有被破壞，遇到合適的溫度又可以恢復活性．
（2）①主要實驗步驟：第一步：將培養好的生產菌株分為兩組，一組用一定劑量的誘變劑處理，另一組不處理做對照．第二步：制備含淀粉的固體培養基．第三步：把誘變組的大量菌株接種于多個含淀粉的固體培養基上，同時接種對照組，相同條件下培養．第四步：比較兩組菌株菌落周圍透明圈的大小，選出透明圈變大的菌株．②預期實驗結果：a．由于誘發突變率低，誘變組中絕大多數菌落周圍的透明圈大小與對照組相同．b．由于誘發突變不定向性，誘變組中極少數菌落周圍的透明圈與對照組相比變大或變小．

點評：本題綜合性較強，主要考查學生運用所學知識進行實驗設計的能力，在設計過程中，注意對照和單一變量原則的運用，做到實驗過程科學、準確、嚴密．