Question

漆酶是真菌、细菌中的氧化酶，可用于有毒化合物的生物消除。某研究小组为提高产漆酶菌株(C₁)的产酶量，对其培养条件进行优化研究。

Ⅰ.培养基成分的优化研究：为确定最佳的营养成分组合，科研人员配制了9组以A、B为主要营养成分的培养基，并添加0.04%的愈创木酚(被氧化后呈红褐色)。接种C₁培养后，结果如表所示。

实验组	营养成分	培养结果(mm)
	A(20:gL)	B(2.84gL)	显色圈直径
1	葡萄糖	蛋白胨	37
2	葡萄糖	(NH4)2SO4	49
3	葡萄糖	KNO3	23
4	蔗糖	蛋白胨	25
5	蔗糖	(NH4)2SO4	52
6	?	?	32
7	麦芽糖	蛋白胨	58
8	麦芽糖	(NH4)2SO4	56
9	麦芽糖	KNO3	55

（1）实验组6中的成分A、B分别是_________________________________________。

（2）据培养结果分析，营养成分的最佳组合是实验组________，阐述理由： _________。

Ⅱ.培养基pH的优化研究：选取最佳营养成分组合，配制成pH为3.0、5.0、7.0的三种液体培养基，接种等量C₁并培养一段时间，定期取样测定培养基中漆酶量(以酶活性表示)，结果如图所示。

（1）调节培养基的pH应在________(填编号)进行。

①灭菌前　②灭菌后倒平板前　③倒平板后接种前      ④接种后

（2）据图分析，为获得最多的漆酶，最佳方案是________________。

Ⅲ.经过一系列培养环境的优化，C₁产酶量有所提高，在此基础上，要获得产酶量更高的菌株应用到生产上，可采取的育种方法是诱变育种，请简要写出实验思路： __________________________________；从突变的不定向性角度预测观察到的实验结果：_______________________。

Answer

蔗糖、KNO3 7 显色圈直径最大，说明被漆酶氧化的愈创木酚最多，产酶量最高 ① 将C1接种于pH＝5.0的培养基中培养，并于第6天提取漆酶 将诱变得到的C1培养在含有蔗糖、KNO3和愈创木酚的pH＝5.0的培养基中，选出显色圈大的菌株作为生产用菌株 在培养基中可能有显色圈较大的菌株，也可能有显色圈较小的菌株

【解析】

1.培养基的成分包括碳源、氮源、水、无机盐和生长因子。碳源分为有机碳源和无机碳源，有机碳源如糖类、脂肪酸、花生饼粉等，无机碳源如二氧化碳、碳酸氢钠等；氮源分为有机氮源和无机氮源，有机氮源如尿素、牛肉膏、蛋白胨等，无机氮源如氨、铵盐、硝酸盐等；无机盐提供除了碳和氮以外的元素。

2.培养基的配制流程：计算、称量、溶化、调pH、灭菌和倒平板。

3.微生物的选择原理：人为提供有利于目的菌株生长的条件（包括营养、温度和pH值等），同时阻止或者抑制其他微生物的生长。筛选微生物使用的培养基为选择培养基，在培养基中加入某种特定的成分，允许特定的微生物生长，抑制其他微生物生长。

Ⅰ.（1）根据表格可知，9组实验组分成三组探究营养成分A对产漆酶菌株的影响，每一组中有探究营养成分B对产漆酶菌株的影响，A的成分包括葡萄糖、蔗糖和麦芽糖，B的成分包括蛋白胨、(NH4)2SO4和KNO3，因此实验组6中的成分A、B分别是蔗糖、KNO3。

（2）据培养结果分析可知，显色圈直径最长的营养成分的最佳组合是实验组7，在实验组中产漆酶菌株显色圈直径最大，说明被漆酶氧化的愈创木酚最多，酶活力最高。

Ⅱ.（1）根据培养基的配制流程可知，调节培养基的pH应在①灭菌前，这样不会导致在进行此过程时被杂菌感染。

（2）据上图分析，为获得最多的漆酶，C1的最佳培养方案是将C1接种于pH5.0培养基中，并于第6天提取，该培养方案的酶活力最大。

Ⅲ.（1）要获得产酶更高的菌株，可以采用诱变育种方法，即诱导菌株突变再进行筛选。实验思路如下：将诱变得到的C1培养在含有蔗糖、KNO3和愈创木酚的pH＝5.0的培养基中，选出显色圈大的菌株作为生产用菌株。由于基因突变具有不定向的特点，因此在培养基中可能有显色圈较大的菌株，也可能有显色圈较小的菌株。