Question

8．現(xiàn)在國家大力提倡無紙化辦公，但是每年仍然不可避免地產(chǎn)生大量廢紙，其主要成分是木質纖維，人類正努力將其轉化為一種新的資源--乙醇．下圖是工業(yè)上利用微生物分解纖維素生產(chǎn)乙醇的基本工藝流程，請回答相關問題：

（1）將從土壤中獲得的微生物培養(yǎng)在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上．
（2）若①環(huán)節(jié)選擇霉爛的木頭，則②環(huán)節(jié)獲得的酶中至少包括C₁酶、C_x酶和葡萄糖苷酶三種組分．
（3）在上述的篩選過程中獲得了三個菌落，對它們分別培養(yǎng)并完成環(huán)節(jié)②后，若想對其酶活性進行比較，可通過對纖維素酶分解纖維素后產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測定．
（4）要鑒別纖維素分解菌和進一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基上加入剛果紅染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用稀釋涂布平板法法接種到鑒別培養(yǎng)基上．
（5）生產(chǎn)中可以滿足④環(huán)節(jié)的常用菌種是酵母菌．為了確保⑤環(huán)節(jié)成功，后期發(fā)酵裝置要密閉（或保證無氧條件等）．

Answer 1

分析 1、分解纖維素的微生物的分離：
（1）實驗原理：
①土壤中存在著大量纖維素分解酶，包括真菌、細菌和放線菌等，它們可以產(chǎn)生纖維素酶．纖維素酶是一種復合酶，可以把纖維素分解為纖維二糖，進一步分解為葡萄糖使微生物加以利用，故在用纖維素作為唯一碳源的培養(yǎng)基中，纖維素分解菌能夠很好地生長，其他微生物則不能生長．
②在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復合物，當纖維素被分解后，紅色復合物不能形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可篩選纖維素分解菌．
（2）實驗過程：
①土壤取樣：采集土樣時，應選擇富含纖維素的環(huán)境
②梯度稀釋：用選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)，以增加纖維素分解菌的濃度
③梯度稀釋
④涂布平板：將樣品涂布于含剛果紅的鑒別纖維素分解菌的固體培養(yǎng)基上
⑤挑選產(chǎn)生中心透明圈的菌落：產(chǎn)生纖維素酶的菌落周圍出現(xiàn)透明圈，從產(chǎn)生明顯的透明圈的菌落上挑取部分細菌，并接種到纖維素分解菌的選擇培養(yǎng)基上，在30～37℃條件下培養(yǎng)，可獲得較純的菌種．
2、分析題圖：①表示纖維素分解菌的篩選，②表示纖維素酶的活性鑒定，③表示纖維素發(fā)酵，④表示酒精發(fā)酵，⑤表示無氧發(fā)酵．

解答 解：（1）要從土壤中獲得能分解纖維素的微生物，需要將土壤中獲得微生物培養(yǎng)在以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上．
（2）②環(huán)節(jié)獲得的酶為纖維素酶，是由C_l酶、C_x酶、葡萄糖苷酶3種組分組成的復合酶，其中C_l酶、C_x酶可將纖維素分解為纖維二糖，葡萄糖苷酶可將纖維二糖分解成葡萄糖．
（3）在上述的篩選過程中獲得了三個菌落，對它們分別培養(yǎng)并完成環(huán)節(jié)②后，若想對其酶活性進行比較，可通過對纖維素酶分解纖維素后產(chǎn)生的葡萄糖進行定量測定．
（4）在培養(yǎng)基中加入剛果紅，可與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復合物，當纖維素被分解后，紅色復合物不能形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈，從而可篩選纖維素分解菌．因此，要鑒別纖維素分解菌和進一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基上加入剛果紅染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用稀釋涂布平板法接種到鑒別培養(yǎng)基上．
（5）參與酒精發(fā)酵的微生物是酵母菌，其通過無氧呼吸產(chǎn)生酒精，因此為了確保⑤環(huán)節(jié)成功，后期發(fā)酵裝置要密閉（或保證無氧條件等）．
故答案為：
（1）纖維素      
（2）C_x酶       葡萄糖苷酶
（3）葡萄糖
（4）剛果紅       稀釋涂布平板法
（5）酵母菌      密閉（或保證無氧條件等）

點評 本題考查微生物的分離和培養(yǎng)，要求考生識記分離土壤中能分解纖維素的微生物的原理；識記接種微生物常用的兩種方法；識記酵母菌的新陳代謝類型，能結合所學的知識準確判斷各選項．