Question

【題目】工業(yè)生產(chǎn)中通常利用紅酵母等微生物發(fā)酵產(chǎn)β-胡蘿卜素，發(fā)酵過(guò)程中菌體生物量及β→胡蘿卜素產(chǎn)量隨時(shí)間變化關(guān)系如圖1。圖2表示對(duì)β一胡蘿卜素提取樣品進(jìn)行鑒定的結(jié)果圖。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）發(fā)酵罐內(nèi)紅酵母培養(yǎng)基按物理性狀來(lái)分，稱為___________________培養(yǎng)基。

（2）工業(yè)生產(chǎn)中通常用紫外線照射紅酵母以選育高產(chǎn)菌株。其原理是紫外線誘發(fā)其發(fā)生了_________________________________________________。

（3）圖1中，菌體增長(zhǎng)最快出現(xiàn)在_____________h，菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是_________________________________________。

（4）用紙層析法鑒定提取樣品，從圖2分析可知色帶____________為β-胡蘿卜素。但發(fā)現(xiàn)結(jié)果顏色較淺。導(dǎo)致該現(xiàn)象的原因可能是萃取時(shí)，萃取劑使用量__________________提取的色素少。

（5）碳源的種類對(duì)β-胡蘿卜素的產(chǎn)量有著一定的影響，有關(guān)研究結(jié)果如下表：

碳源	麥芽糖	蔗糖	淀粉
β一胡蘿卜素含量(mg. L- 1)	3.25	4.81	1.68

據(jù)表分析，最佳碳源是______________。若要進(jìn)一步探究最佳氮源，請(qǐng)簡(jiǎn)要寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路。___________。

Answer 1

【答案】液體 基因突變 100~125 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累 Ⅰ 過(guò)少 蔗糖 以蔗糖為碳源，分別用不同的氮源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)并比較β-胡蘿卜素含量

【解析】

微生物的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)主要有碳源、氮源、水和無(wú)機(jī)鹽等，培養(yǎng)基需要進(jìn)行高壓蒸汽滅菌法滅菌；微生物處于穩(wěn)定期時(shí)連續(xù)培養(yǎng)可以得到最多的發(fā)酵產(chǎn)物；胡蘿卜素不溶于水，微溶于乙醇，易溶于石油醚等有機(jī)溶劑，常用萃取法提取。

（1）工業(yè)化生產(chǎn)中利用發(fā)酵罐內(nèi)微生物發(fā)酵獲得發(fā)酵產(chǎn)品通常是液體培養(yǎng)基，有利于微生物與發(fā)酵液內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充分接觸；

（2）利用紫外線照射紅酵母誘發(fā)其發(fā)生基因突變，再通過(guò)篩選獲得高產(chǎn)突變菌株；

（3）據(jù)圖分析可知：在100~125h菌體增長(zhǎng)最快，從而導(dǎo)致β-胡蘿卜素的產(chǎn)量增加最快；菌體的生物量到達(dá)最大值后下降，其原因是發(fā)酵液中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)缺乏，有害代謝產(chǎn)物積累（或者pH變小）；

（4）標(biāo)準(zhǔn)樣品中含β-胡蘿卜素，因此為色帶Ⅰ，提取樣品中還含有色帶Ⅱ和Ⅲ，分別代表兩種不同的雜質(zhì)；萃取劑使用量過(guò)少，導(dǎo)致提取的色素少，因而鑒定時(shí)色帶顏色較淺；

（5）因?yàn)檎崽墙Mβ-胡蘿卜素含量較高，可作為最佳碳源；若要進(jìn)一步探究最佳氮源，可以蔗糖為碳源，分別用不同氮源進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)并比較β-胡蘿卜素含量。