Question

由于石油價格的不斷上漲，替代化石燃料的產(chǎn)品如燃料酒精、生物柴油、沼氣等開發(fā)備受世界關(guān)注，有人想利用玉米秸稈生產(chǎn)燃料酒精，其大致流程如圖所示：

（1）玉米秸稈預(yù)處理后，應(yīng)該選用

 

酶進(jìn)行水解，使之轉(zhuǎn)化為發(fā)酵所需的葡萄糖．
（2）分離這種水解酶的野生菌株一般從土壤中篩選，所需要的培養(yǎng)基為

 

培養(yǎng)基，但現(xiàn)有野生菌株對玉米秸稈的轉(zhuǎn)化效率低，某同學(xué)嘗試對其進(jìn)行改造，以獲得高效菌株．
實驗步驟：
①配置

 

（固體、半固體、液體）培養(yǎng)基，該培養(yǎng)基的碳源應(yīng)為

 

．
②將野生菌株接入已經(jīng)

 

法滅菌的培養(yǎng)基平板上．
③立即用適當(dāng)劑量的紫外線照射，其目的是對野生菌株進(jìn)行

 

．
④菌落形成后，加入

 

染料，觀察菌落周圍培養(yǎng)基的顏色變化和變化范圍的大�。�周圍出現(xiàn)

 

（現(xiàn)象）的菌落即為初選菌落．
⑤分離、純化菌種時為得到單菌落，常用

 

和

 

接種方法．
（3）發(fā)酵階段需要的菌種是

 

，生產(chǎn)酒精必要控制的條件是

 

．
（4）生產(chǎn)的酒精易揮發(fā)但又可溶于水，宜選用

 

方法從酵母菌的代謝產(chǎn)物中提�。�

Answer 1

考點：土壤中能分解纖維素的微生物及其應(yīng)用價值

專題：

分析：（1）玉米秸稈的主要成分是纖維素，所以用纖維素酶進(jìn)行分解處理．
（2）選擇培養(yǎng)基：選擇培養(yǎng)基是根據(jù)不同微生物在代謝過程中所需要的營養(yǎng)物質(zhì)和環(huán)境不同而配制的．不同微生物對某些化學(xué)藥品的抵抗力不同．利用這些特點，我們便可配制出適于某些微生物生長而抑制其他微生物的選擇培養(yǎng)基，例如從土壤中分離放線菌時，可在培養(yǎng)基中加入10%的酚數(shù)滴，抑制細(xì)菌和真菌的生長；根據(jù)對營養(yǎng)物質(zhì)的特殊的需求，可以選擇不同的微生物，比如尿素分解菌的氮源是尿素，纖維素分解菌的碳源是纖維素
實驗步驟：
①液體培養(yǎng)基五固體培養(yǎng)基的區(qū)別：

液體培養(yǎng)基	不加凝固劑	工業(yè)生產(chǎn)
固體培養(yǎng)基	加凝固劑，如瓊脂	微生物的分離、鑒定、活種計數(shù)、保藏菌種

②在微生物的培養(yǎng)過程中應(yīng)該注意無菌操作以及各種材料滅菌或消毒的方法的選擇：
a．實驗操作的空間、操作者的衣著和手進(jìn)行清潔和和消毒； b．將用于微生物培養(yǎng)的器皿、接種用具和培養(yǎng)基等進(jìn)行滅菌，其中培養(yǎng)基的滅菌方法只能采用高壓蒸汽滅菌法；
c．為避免周圍環(huán)境中微生物污染，實驗操作應(yīng)在酒精燈火焰附近進(jìn)行；
d．實驗操作時應(yīng)避免已經(jīng)滅菌處理的材料用具與周圍的物品相接觸．
③紫外線的作用是誘導(dǎo)DNA分子發(fā)生基因突變．
④剛果紅染色法篩選纖維素分解菌的原理：剛果紅是一種染料，它可以與像纖維素這樣的多糖物質(zhì)形成紅色復(fù)合物，但并不和水解后的纖維二糖和葡萄糖發(fā)生這種反應(yīng)．當(dāng)我們在含有纖維素的培養(yǎng)基中加入剛果紅時，剛果紅能與培養(yǎng)基中的纖維素形成紅色復(fù)合物．當(dāng)纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅-纖維素的復(fù)合物就無法形成，培養(yǎng)基中會出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈．這樣，我們就可以通過是否產(chǎn)生透明圈來篩選纖維素分解菌．
⑤接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法．接種的目的是使聚集在一起的微生物分散成單個細(xì)胞，并在培養(yǎng)基表面形成單個細(xì)菌繁殖而成的子細(xì)胞群體--菌落．
（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．
（4）水蒸氣蒸餾法的原理是：利用水蒸氣將揮發(fā)性較強的芳香油攜帶出來．

解答： 解：（1）玉米秸稈的主要成分是纖維素，用纖維素酶水解纖維素．
（2）分離纖維素分解菌的培養(yǎng)基時以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基，屬于選擇培養(yǎng)基．
實驗步驟：
①微生物的分離應(yīng)該用固體培養(yǎng)基．
②培養(yǎng)基的滅菌方法只能使用高壓蒸汽滅菌法．
③紫外線的作用是誘導(dǎo)DNA分子發(fā)生基因突變．
④剛果紅可以和纖維結(jié)合形成紅色復(fù)合物，纖維素分解菌將纖維素分解以后，紅色復(fù)合物消失，會形成透明圈．
⑤接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法．
（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．
（4）酵母菌的代謝產(chǎn)物中有機物很多，由于酒精容易揮發(fā)，經(jīng)過蒸餾裝置加熱以后，酒精先揮發(fā)出來，然后除去其中的水分．
答案：（1）纖維素           
（2）選擇  
①固體      纖維素                 ②高壓蒸汽滅菌         ③誘變    
④剛果紅    透明圈范圍大   ⑤平板劃線　      稀釋涂布平板  
（3）酵母菌      無氧（密封、密閉） 
（4）水蒸氣蒸餾

點評：微生物的應(yīng)用的題目是一類綜合性較強的題目，涉及的知識點比較多，包括微生物的培養(yǎng)和成分的提取，在復(fù)習(xí)的過程中注意微生物的無菌操作和微生物的分離，以及植物有效成分的提�。�