Question

某些农作物秸秆富含纤维素，纤维素经过水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再经过发酵可以生产酒精。如图是利用农作物秸秆生产酒精的大致流程，请回答下列问题：

(1)农作物秸秆含有丰富的纤维素，纤维素要经过纤维素分解菌分解成葡萄糖。人们常常是从土壤中分离纤维素分解菌。分离纤维素分解菌常用的方法是_________________。其实验流程是：土壤取样→选择培养→_________________→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生______________的菌落。

(2)纤维素分解菌能合成纤维素酶，纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即_________________、_________________、___________________。前两种酶使纤维素分解成______________________，第三种酶将它分解成葡萄糖。

(3)在分离纤维素分解菌的实验过程中，需要染色环节。该染色法有两种：第一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应；第二种是在____________________时就加入刚果红。但使用第二种方法有两个明显缺点，它们是①________________________________________________________________________；

②_____________________________________________。

(4)通过上述过程，只能是初步判定分离出了分解纤维素的微生物。为了确定是纤维素分解菌，还需要进行_______________________________的实验。纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的__________________进行定量的测定。

(5)图中发酵阶段常用的菌种是酵母菌，在酒精发酵时一般将温度控制在________℃。发酵后是否有酒精产生，可以用_______________来检验。

(6)利用葡萄能生产果酒，进而生产果醋，生产果醋常用的菌种是醋酸杆菌，醋酸杆菌与酵母菌在代谢类型上的区别是_______________________________________。

Answer

刚果红染色法 梯度稀释 透明圈 C1酶 Cx酶 葡萄糖苷酶 纤维二糖 倒平板 产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈 有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈 发酵产纤维素酶 葡萄糖 18～25 酸性重铬酸钾 醋酸杆菌是好氧型的，酵母菌是兼性厌氧型

【解析】

1、刚果红染色法特指纤维素的染色法，刚果红能与纤维素形成红色复合物，对纤维二糖和葡萄糖无作用；在含有纤维素的培养基中加入刚果红，刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，当纤维素被纤维素酶分解后，刚果红-纤维素的复合物就无法形成，培养基中会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈，可用此来鉴别纤维素或纤维素分解菌的分解作用。
2、分离纤维素分解菌的实验流程是：土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。
3、纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，前两种酶使纤维素分解成纤维二糖，第三种酶将纤维二糖分解成葡萄糖。
4、酵母菌在酒精发酵时一般将温度控制在18-25℃。
5、在酸性条件下，重铬酸钾与酒精反应呈现灰绿色。
6、酵母菌的代谢类型是异养兼性厌氧型，醋酸杆菌的代谢类型是异养好氧型。

（1）刚果红能与纤维素形成红色复合物，而刚果红对纤维二糖和葡萄糖无此作用，分离纤维素分解菌常用的方法是刚果红染色法。其实验流程是土壤取样→选择培养→梯度稀释→将样品涂布到鉴别纤维素分解菌的培养基上→挑选产生透明圈的菌落。

（2）纤维素酶是一种复合酶，一般认为它至少含有三种组分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，其中的C1酶和Cx酶使纤维素分解成纤维二糖，葡萄糖苷酶将纤维二糖分解成葡萄糖。

（3）在分离纤维素分解菌的实验过程中需要染色，染色法有两种：第一种是先培养微生物，再加入刚果红进行颜色反应；第二种是在倒平板时就加入刚果红。但使用第二种方法有两个明显缺点，①产生淀粉酶的微生物也产生模糊透明圈，②有些微生物能降解色素，形成明显的透明圈，所以根据透明圈的情况获得的纤维素分解菌的纯度不是100%。

（4）为了确定是纤维素分解菌，还需要进行发酵产纤维素酶的实验。纤维素酶的测定方法一般是对纤维素酶分解滤纸等纤维素后所产生的葡萄糖进行定量的测定。

（5）利用酵母菌进行酒精发酵时一般将温度控制在18～25℃。酸性重铬酸钾与酒精反应形成灰绿色，故发酵后是否有酒精产生，可以用酸性重铬酸钾来检验。

（6）醋酸杆菌的代谢类型为异养需氧型，酵母菌既能进行有氧呼吸又能进行无氧呼吸，其代谢类型为异养兼性厌氧型。所以醋酸杆菌与酵母菌在代谢类型上的区别是：醋酸杆菌是好氧型的，酵母菌是兼性厌氧型的。