Question

枯草芽孢杆菌产生的蛋白酶在医药和化工等领域具有重要的价值。为筛选蛋白酶产量高的枯草芽孢杆菌菌株，分别将浸过不同菌株的提取液(a -e)及无菌水(f)的无菌圆纸片置于平板培养基表面，在37℃恒温箱中放置2-3天，结果如图1。请回答问题：

(l)在筛选枯草芽孢杆菌蛋白酶高产菌株时，培养基营养成分应包括水、无机盐、生长因子、葡萄糖、____。培养枯草芽孢杆菌时，常用摇床进行振荡培养，目的是______。

(2)a-e中蛋白酶产量最高的菌株是____（用字母回答），判断依据是____。

(3) 利用凝胶色谱法分离提取到的部分蛋白质时，等样品完全进入凝胶层后，加入pH为7.0、浓度为20mmol/L的____________到适当高度进行洗脱，结果先洗脱出来的是_________的蛋白质。

(4)质监局为了检验标有含该蛋白酶的加酶洗衣粉质量，设计了如图2所示实验。如果实验结果是____，则说明该洗衣粉中含有蛋白酶。若用该实验来判断此酶活性大小可通过观察____实现。

Answer

蛋白质（酪蛋白） 增加培养液中的溶氧量并使菌株与培养液充分接触，有利于目的菌的生长繁殖 a a周围的透明圈最大，说明其产生的蛋白酶数量多或活性高 磷酸缓冲液 相对分子质量较大 A组胶片上的蛋白膜消失，B组胶片上的蛋白膜未消失 胶片上的蛋白膜消失所需时间的长短（相同时间内蛋白膜消失的面积）

【解析】

培养基的成分：水、碳源、氮源、无机盐、生长因子。

分离蛋白质的方法：凝胶色谱法，是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法。相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，路程较短，移动速度较快。

加酶洗衣粉指含有酶制剂的洗衣粉，常见的酶制剂有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纤维素酶。

(l)蛋白酶高产菌株可以分解蛋白质，在筛选枯草芽孢杆菌蛋白酶高产菌株时，培养基营养成分应包括水、无机盐、生长因子、葡萄糖、蛋白质。培养枯草芽孢杆菌时，为了增加培养液中的溶氧量并使菌株与培养液充分接触，有利于目的菌的生长繁殖，常用摇床进行振荡培养。

(2)由图1可知，菌株a的透明圈最大，说明其蛋白酶含量高或活性高，故a的蛋白酶的产量最高。

(3) 利用凝胶色谱法分离提取到的部分蛋白质时，等样品完全进入凝胶层后，加入pH为7.0、浓度为20mmol/L的磷酸缓冲液到适当高度进行洗脱，由于相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部，路程较短，移动速度较快，故最先洗脱出来。

(4)图2中，自变量是洗衣粉是否煮沸，因变量是观察蛋白膜的消失时间。若洗衣粉中含有蛋白酶，加热煮沸后会导致蛋白酶变性失活，蛋白膜不会消失，故结果是A组胶片上的蛋白膜消失，B组胶片上的蛋白膜未消失。本实验可以通过观察胶片上的蛋白膜消失所需时间的长短来判断酶活性的大小，酶活性越强，蛋白膜消失所需的时间越短。