Question

胡萝卜素是一种常用的食用色素，可分别从胡萝卜或产胡萝卜素的微生物菌体中提取。下图为某同学利用酵母菌R获得胡萝卜素的部分流程。请回答下列问题：

（1）采用平板划线法接种酵母菌R时，需先灼烧接种环，其目的是________________。培养酵母菌R时，培养基中的蔗糖和硝酸盐可分别为酵母菌R的生长提供_______________。

（2）为了验证萃取物是否是胡萝卜素，该同学将叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、萃取物和色素混合液（含叶绿素b、叶绿素a、叶黄素和胡萝卜素）依次点样在滤纸的1、2、3、4、5位置（如图甲所示），并将滤纸条放在___________中进行层析，滤纸条上各色素带的位置为

_______（填字母）时，即可说明该萃取物最可能是胡萝卜素。

（3）酵母菌R能分泌A、B两种酶，下图是某课题组关于这两种酶的实验结果：

①图中结果显示，在40℃至60℃范围内，热稳定性较好的酶是_______。高温条件下酶容易失活，其原因是_________________。

②由图可知，若要从酵母菌R种群中筛选出能产生热稳定性高的酶的菌株，应在________的条件下培养。

（4）若用海藻酸钠固定酵母菌R，应将海藻酸钠溶液和酵母菌R混合滴入CaCl₂溶液中。下表是在不同浓度海藻酸钠条件下形成的凝胶珠状况：

实验中CaCl₂溶液的作用是__________；从表中看出，海藻酸钠的浓度应选用_______g／dL。利用固定化细胞技术的优点是_______。

Answer

⑴杀灭接种环上的微生物 碳源和氮源（缺少一个不给分） ⑵B ⑶①A酶 高温使酶的空间结构破坏 ②大于或等于80℃ ⑷2.0 可重复利用，且利于产物的纯化

【解析】试题分析：（1）微生物接种常用稀释涂布平板法和平板划线法，为了避免其它杂菌的污染，接种过程要进行无菌操作，接种前对接种环灼烧就是为了杀灭接种环上的微生物。（2）蔗糖主要提供碳源，也可以作为能源物质；硝酸盐含氮元素，可提供氮源。叶绿体中的色素，由于溶解度不同，在滤纸条上的扩散速率不同，扩散最快的是胡萝卜素，其次分别是叶黄素、叶绿素a、叶绿素b，所以试验结果，滤纸条从下到上的色素名称分别是：叶绿素b、叶绿素a、叶黄素、胡萝卜素，B结果符合。（3）①图中结果显示，在40℃上升至60℃范围内，A酶活性没有明显下降，所以热稳定性较好的酶是A酶。高温条件下酶容易失活，其原因是高温使酶的空间结构破坏。②由图可知，B酶在大于或等于80℃时完全失活，所以若要从酵母菌R种群中筛选出能产生热稳定性高的酶的菌株，应在大于或等于80℃的条件下培养。（4）从表中看出，海藻酸钠的浓度应选用2.0 g／dL最容易凝胶珠且气泡少。利用固定化细胞技术的优点是可重复利用，且利于产物的纯化。

考点：本题考查微生物的培养与应用，叶绿体中的色素提取分离，酶的活性和固化技术等相关知识。意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能独立完成“生物知识内容表”所列的生物实验，包括理解实验目的、原理、方法和操作步骤，掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用的能力。