Question

（09韶關市調研）(生物技術實踐，10分)

生物乙醇是以生物為原料生產的可再生能源。我國利用農作物廢棄物(秸稈)生產乙醇，其技術流程為：纖維素酶解→酵母發酵→蒸餾→成品。

（1）纖維素酶的成本能否下降，是能否實現乙醇工業化生產的關鍵因素。纖維素酶可以從能分解纖維素的細菌培養液中提取。某同學設計了如下分離土壤中纖維素分解菌的實驗流程：土壤取樣→選擇培養→梯度稀釋→鑒別培養。

①最好選擇怎樣的環境采集土樣？_________________________________。

②以下是一種培養基配方：纖維素粉5 g、NaN0₃ 1g、Na₂HP0₄?7H₂0 1．2g、KH₂P0₄0．9 g、MgS0₄．7H₂O 0．5g、KCl 0．5g、酵母膏0．5 g、水解酪素O．5g(蒸餾水定容到1000mL)。該培養基能夠增加樣品中纖維素分解菌的濃度，其原理是 ____________________________。

③為了鑒別纖維素分解菌和進一步純化菌種，可以在鑒別培養基上加入______________染液，將篩選獲得的菌液稀釋后用______________方法接種到鑒別培養基上，然后挑選產生______________的菌落作為菌種進行擴大培養。

④纖維素分解菌培養液中的纖維素酶產量如何呢?請設計實驗進行檢測。____________________________________。

（2）進行工業化酶解時，為了使纖維素酶能反復使用，可以采用______________技術。

（3）乙醇是酵母菌的發酵產物。發酵時酵母菌直接利用的物質是______________。

（4）發酵時乙醇濃度升高會對酵母菌產生毒性，從而影響進一步的發酵。科學家利用基因工程方法創造出一種對乙醇濃度有高耐受力的酵母菌新菌種，該過程需采用PCR技術擴增目的基因。與體內DNA復制相比，PCR反應體系需加入哪兩種特別的物質？_______________________________________________________。

Answer 1

答案：

（1）①選擇纖維素豐富的土壤環境

②培養基中纖維素是主要碳源，有利于纖維素分解菌生長，同時抑制其他微生物生長。

③剛果紅     涂布平板法     透明圈

④向定量纖維素分解菌培養液中加入定量纖維素，定時測定葡萄糖產量的變化。

（2）固定化酶   

（3）葡萄糖(或纖維素酶解產物)   

（4）兩種引物、耐熱的DNA聚合酶(Taq DNA聚合酶)