第13讲微生物的培养、分离及酶的应用[考试要求]1.大肠杆菌的培养和分离。2.分离以尿素为氮源的微生物。3.果汁中的果胶和果胶酶。4.α-淀粉酶的固定化及淀粉水解作用的检测。1.(2018·浙江11月选考节选)回答与微生物培养及应用有关的问题:(1)对培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从________________________时开始计时。对于不耐热的液体培养基,一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中,采用________方式可较快地进行过滤灭菌。(2)与酿造果醋相比,利用大米、高粱等富含淀粉的原料制醋,需增加________的过程。某醋化醋杆菌培养基由蛋白质胨、酵母提取物和甘露醇组成,其中某露醇的主要作用是________。(3)为筛选胞外α-淀粉酶分泌型菌种,一般从________(A.果园树下B.肉类加工厂周围C.米酒厂周围D.枯树周围)获得土样,用无菌水稀释,涂布到含有淀粉的选择培养基上培养,一段时间后在培养基表面滴加碘液,可在菌落周围观察到透明的水解圈。若要筛选酶活性较高的菌种,需挑选若干个________比值大的菌落,分别利用液体培养基振荡培养进行扩增。然后将培养液离心,取________用于检测酶活性。解析(1)由于高压蒸汽灭菌锅的升温升压需要一定时间,而未达设定温度和压力将导致灭菌不彻底,因此对培养基进行高压蒸汽灭菌时,灭菌时间应从达到设定的温度或压力值时开始计时。对于不耐热的液体培养基,如尿素培养基,一般可将其转入G6玻璃砂漏斗中过滤灭菌,采用抽滤方式可加快过滤速度。(2)相比果醋制作中先利用葡萄糖进行酒精发酵,再进行醋酸发酵,以淀粉为原料制醋,需增加淀粉分解成糖的过程。醋化醋杆菌培养基由蛋白胨、酵母提取物和甘露醇组成,其中甘露醇的主要作用是作为碳源。(3)结合生物具有适应性的规律,米酒厂周围的淀粉量相对较多,因此存在可分泌α-淀粉酶的分泌型菌种。分泌的α-淀粉酶活性越高,数量越多,菌落周围的透明水解圈越大。由于水解圈越大,表明淀粉分解量越多,因此水解圈直径与菌落直径比值大的菌落,分泌的酶活性较高。经液体培养基振荡培养进行扩增后,再将培养液离心,菌种会分布于沉淀,而分泌的胞外酶分布于上清液,可取上清液测定酶活性。答案(1)达到设定的温度或压力值抽滤(2)将淀粉分解成糖作为碳源(3)C水解圈直径与菌落直径上清液2.(2018·浙江4月选考节选)回答与果胶、淀粉等提取和利用有关的问题:某植物富含果胶、淀粉、蛋白质和纤维素成分。某小组开展了该植物综合利用的研究。(1)果胶提取工艺研究结果表明,原料先经过一段时间沸水漂洗的果胶得率(提取得到的果胶占原料质量的百分率)显著高于常温水漂洗的果胶得率,最主要原因是沸水漂洗________(A.有助于清洗杂质和去除可溶性糖B.使植物组织变得松散C.使有关酶失活D.有利于细胞破裂和原料粉碎制浆)。(2)在淀粉分离生产工艺研究中,为促进淀粉絮凝沉降,添加生物絮凝剂(乳酸菌菌液),其菌株起重要作用。为了消除絮凝剂中的杂菌,通常将生产上使用的菌液,采用____________,进行单菌落分离,然后将其________,并进行特性鉴定,筛选得到纯的菌株。(3)在用以上提取过果胶和淀粉后的剩渣加工饮料工艺研究中,将剩渣制成的汁液经蛋白酶和纤维素酶彻底酶解处理后,发现仍存在浑浊和沉淀问题。可添加________________________使果胶彻底分解成半乳糖醛酸,再添加____________________,以解决汁液浑浊和沉淀问题。(4)在建立和优化固定化酶反应器连续生产工艺研究中,通常要分析汁液中各种成分的浓度和所用酶的活性,然后主要优化各固定化酶反应器中的________________________(答出2点即可)、反应pH和酶反应时间等因素。其中,酶反应时间可通过________________________来调节。解析本题考查选修一酶的应用,试题侧重与社会生产中利用酶的相关内容结合。果胶酶活性受温度、pH或酶抑制剂的影响。固定化酶就是将水溶性的酶用物理或化学的方法固定在某种介质(如石英砂)上,使之成为不溶于水而又有酶活性的制剂。常用方法有吸附法、共价偶联法等。答案(1)C(2)划线分离法(或涂布分离法)扩大培养(3)果胶酶和果胶甲酯酶淀粉酶使淀粉分解(4)固定化酶的量、反应液温度控制反应器液体流量(或体积)3.(2017·浙江...