Question

【題目】乳糖酶能夠催化乳糖水解為葡萄糖和半乳糖，在工業(yè)生產(chǎn)中具有重要價(jià)值。乳糖酶的制備及固定化步驟如圖。回答下列問(wèn)題：

（1）篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L時(shí)，培養(yǎng)基中的唯一碳源應(yīng)該是_______，在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物L時(shí)，一方面需要為微生物L提供合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件，另一方面需要_______，以獲得純凈的培養(yǎng)物。

（2）為了得到產(chǎn)乳糖酶微生物L的單菌落，可用_______法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過(guò)選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得。對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用_______的方法。

（3）將微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝膠色譜法分離純化其中的乳糖酶，分離過(guò)程中，比乳糖酶相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)，在凝膠中的移動(dòng)速度比乳糖酶慢，原因是_______。

（4）工業(yè)生產(chǎn)中若要將乳糖酶固定化，部分操作如下：將乳糖酶固定在_______填“溶于水”或“不溶于水”）的載體上，將其裝入反應(yīng)柱內(nèi)后，需用蒸餾水充分洗滌固定化酶柱，以除去未吸附的乳糖酶。一般來(lái)說(shuō)，酶不適合采用_______法固定化。

（5）酒精發(fā)酵過(guò)程應(yīng)采用固定化細(xì)胞（固定化酵母）技術(shù)而不是固定化酶技術(shù)，原因是________。

Answer 1

【答案】乳糖 防止外來(lái)雜菌的入侵 平板劃線法（或稀釋涂布平板法） 甘油管藏 相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道 不溶于水 包埋 酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞可固定系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)

【解析】

篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物L時(shí)，宜用乳糖作為培養(yǎng)基中的唯一碳源，即利用選擇培養(yǎng)基篩選。微生物常見(jiàn)的接種的方法①平板劃線法：將已經(jīng)熔化的培養(yǎng)基倒入培養(yǎng)皿制成平板，接種，劃線，在恒溫箱里培養(yǎng)。在線的開(kāi)始部分，微生物往往連在一起生長(zhǎng)，隨著線的延伸，菌數(shù)逐漸減少，最后可能形成單個(gè)菌落。②稀釋涂布平板法：將待分離的菌液經(jīng)過(guò)大量稀釋后，均勻涂布在培養(yǎng)皿表面，經(jīng)培養(yǎng)后可形成單個(gè)菌落。凝膠色譜法（分配色譜法）的原理：分子量大的分子通過(guò)多孔凝膠顆粒的間隙，路程短，流動(dòng)快；分子量小的分子穿過(guò)多孔凝膠顆粒內(nèi)部，路程長(zhǎng)，流動(dòng)慢。

（1）因乳糖酶能水解乳糖，故篩選產(chǎn)乳糖酶的微生物時(shí)應(yīng)該用以乳糖為唯一碳源的培養(yǎng)基；在實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)微生物L時(shí)，一方面需要為L提供合適的營(yíng)養(yǎng)和環(huán)境條件，另一方面需要防止雜菌污染，以獲得純凈的培養(yǎng)物。
（2）為了從樣本中獲取致病菌單菌落，可用平板劃線法或稀釋涂布（或涂布）法將樣本接種于固體培養(yǎng)基表面，經(jīng)過(guò)選擇培養(yǎng)、鑒別等步驟獲得；為了保持菌種的純凈，對(duì)于需要長(zhǎng)期保存的菌種，可以采用甘油管藏的方法。
（3）將微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝膠色譜法分離純化其中的乳糖酶。分離過(guò)程中，由于相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)容易進(jìn)入凝膠內(nèi)部的通道，移動(dòng)速度較慢，因此比乳糖酶相對(duì)分子質(zhì)量小的蛋白質(zhì)，在凝膠中的移動(dòng)速度比乳糖酶慢。
（4）固定化酶時(shí)，所用的載體不溶于水；酶分子較小，容易從包埋材料中漏出來(lái)，因此一般來(lái)說(shuō)，不適合采用包埋法固定化。
（5）因酒精發(fā)酵需要一系列酶催化，只有固定化細(xì)胞可固定系列酶，并催化一系列化學(xué)反應(yīng)，故酒精發(fā)酵過(guò)程應(yīng)采用固定化細(xì)胞（固定化酵母）技術(shù)而不是固定化酶技術(shù)。