Question

(9分)利用玉米秸稈生產(chǎn)乙醇,其技術(shù)流程為：

（1）玉米秸桿經(jīng)預(yù)處理后，應(yīng)該選用纖維素酶進(jìn)行水解，使之轉(zhuǎn)化為發(fā)酵所需的葡萄糖。纖維素酶可以從能分解纖維素的細(xì)菌培養(yǎng)液中提取。某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下分離土壤中纖維素分解菌的實(shí)驗(yàn)流程:土壤取樣→選擇培養(yǎng)→梯度稀釋→鑒別培養(yǎng)。

①從土壤中分離出分解纖維素細(xì)菌的培養(yǎng)基配方如下：纖維素粉5g、 NaNO3 1g、 Na2HPO4 7HZ0 1.2g、KH2PO4 0.9 g、MgS04·7H20 0.5g、KCl 0.5g、酵母膏0.5g、水解酪素0.5g(蒸餾水定容到IOOOmU9該培養(yǎng)基能初步選擇出分解纖維素細(xì)菌的原因是 。

②為了鑒別纖維素分解菌和進(jìn)一步純化菌種，可以在鑒別培養(yǎng)基上加入 染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用涂布平板法方法接種到鑒別培養(yǎng)基上，然后挑選產(chǎn)生 的菌落作為菌種進(jìn)行擴(kuò)大培養(yǎng)。

③從分解纖維素細(xì)菌中提取出的纖維素酶首先要檢測(cè) ，以便更好地將酶用于生產(chǎn)實(shí)踐。為了使分離出的纖維素酶能夠反復(fù)使用，最好采用 或 方法將酶固定化。

（2）發(fā)酵階段需要的菌種是酵母菌，在產(chǎn)生酒精時(shí)要控制的必要條件是 。

（3）發(fā)酵時(shí)乙醇濃度升高會(huì)對(duì)酵母菌產(chǎn)生毒性,從而影響進(jìn)一步的發(fā)酵�？茖W(xué)家利用基因工程方法創(chuàng)造出一種對(duì)乙醇濃度有高耐受力的酵母菌新菌種，該過程需采用PCR 技術(shù)擴(kuò)增目的基因。在PCR反應(yīng)體系中，除了要加入模板、原料外，還需要加入 和 等

Answer 1

（9分）（1）①纖維素是培養(yǎng)基主要碳源 ②剛果紅 透明圈

③酶的活性（活力） 化學(xué)結(jié)合 物理吸附

（2）無氧（密閉、密封）

（3）兩種引物 耐熱的DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）

【解析】

試題分析：（1）①分析培養(yǎng)基配方可知，纖維素是主要碳源，只有能分解纖維素的細(xì)菌，才能在該培養(yǎng)基上生長(zhǎng)。②剛果紅能與纖維素形成紅色復(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)。在該培養(yǎng)基中加入剛果紅之后，整個(gè)培養(yǎng)基呈現(xiàn)紅色，當(dāng)纖維素被纖維素分解菌分泌的纖維素酶分解后，培養(yǎng)基就會(huì)出現(xiàn)以纖維素分解菌為中心的透明圈。 ③為了保證纖維素酶在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用，需要檢測(cè)纖維素酶的活性；為了使酶能夠反復(fù)使用，可采用固定化酶技術(shù)，即用物理吸附或化學(xué)結(jié)合的方法將酶固定化。

（2）酒精是酵母菌進(jìn)行無氧呼吸的產(chǎn)物，因此在產(chǎn)生酒精時(shí)要控制的必要條件是無氧（密閉、密封）。

（3）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，DNA聚合酶不能從頭合成DNA，只能從3′端延伸DNA鏈，因此，需要兩種引物。在擴(kuò)增目的基因時(shí)，DNA的變性、復(fù)性、延伸都需要相對(duì)較高的溫度，所以需要加入耐高溫DNA聚合酶。

考點(diǎn)：本題考查微生物的培養(yǎng)與應(yīng)用、多聚酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)擴(kuò)增DNA片段的相關(guān)知識(shí)，意在考查學(xué)生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力。