Question

甘蔗是一种高光效的植物，单位面积产量很高，目前已成为燃料酒精生产的重要原料。与化石燃料相比，酒精燃料可以再生，而且二氧化碳排放量少，符合低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式。

（1）利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗-榨汁（蔗糖）-酵母发酵—蒸馏-成品（燃料酒精）-蔗渣由微生物分解再利用。具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种，对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌，诱变及筛选过程如下：

步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。

步骤2：根据筛选要求制备选择培养基时要注意     和   。加琼脂后灭菌，制成固体培养基。为防止培养皿出现冷凝水影响菌落生长，需将培养皿          。

步骤3：将紫外照射后的菌液稀释，涂布在固定培养基的表面。

步骤4：根据         筛选出突变菌。

由上述步骤筛选出的酵母菌与野生酵母菌相比，具有      的特点。

（2）利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验，除了将培养基灭菌、保持空间洁净外，发酵过程中防止外来杂菌入侵可行的方法还有（列举一种）         。

（3）酵母菌不能分解蔗渣，因其不含有能够分解蔗渣的    酶。若从土壤中分离具有这种酶的微生物，所需要培养基中的碳源为___________，如果要生产这种酶，那么就将所培养的该种微生物进行工业化发酵，然后将其产生的这种酶进行       ，上述过程中通过控制     和     来保持酶的活力。为了使酶回收和再利用，可以采取     技术。

Answer

（1）添加高浓度蔗糖（葡萄糖）（2分） 调低pH（2分）  倒置

是否能在选择培养基上生长      耐高糖和耐酸的特性

（2）①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH，达到抑菌的目的

②在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的

（3）纤维素  纤维素  分离纯化   温度    pH  固定化

【解析】（1）根据题意分析，酒精发酵的理想菌种具有耐高糖和耐酸特性，则筛选该菌种的选择培养基需要添加高浓度蔗糖、调低pH。固体培养基的平板冷却凝固后还需要倒置，防止培养皿内壁上出现的冷凝水污染培养基。提供高糖和酸性的筛选环境，获得单菌落能生长，代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性。

（2）防止杂菌污染的方法：①利用突变菌的耐酸特性，降低培养基的pH值，达到抑菌的目的；②利用突变菌的耐高糖特性，通过高渗环境达到抑菌目的；③保持厌氧环境，达到抑菌目的；④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，达到抑菌目的。

（3）蔗渣的主要成分是纤维素，酵母菌缺乏纤维素酶，则不能分解蔗渣。如选择培养基中仅以纤维素作为碳源，可分离出具有纤维素酶的微生物。微生物可以产生多种酶，可根据蛋白质的不同特性的差异，经过分离纯化，获得纤维素酶。固定化酶的优点：使得酶既能与反应物接触，又能与产物分离；同时还可被反复利用。

考点：本题“甘蔗”为素材，综合考查培养基、无菌技术、纤维素酶、蛋白质的分离、酶的固定化等相关知识，意在考查考生的识记能力、分析能力和理解应用能力。