Question

乳糖酶能够催化乳糖水解为葡萄糖和半乳糖，在工业生产中具有重要价值。乳糖酶的制备及固定化步骤如图。回答下列问题：

（1）筛选产乳糖酶的微生物L时，培养基中的唯一碳源应该是_______，在实验室培养微生物L时，一方面需要为微生物L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要_______，以获得纯净的培养物。

（2）为了得到产乳糖酶微生物L的单菌落，可用_______法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得。对于需要长期保存的菌种，可以采用_______的方法。

（3）将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶，分离过程中，比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶慢，原因是_______。

（4）工业生产中若要将乳糖酶固定化，部分操作如下：将乳糖酶固定在_______填“溶于水”或“不溶于水”）的载体上，将其装入反应柱内后，需用蒸馏水充分洗涤固定化酶柱，以除去未吸附的乳糖酶。一般来说，酶不适合采用_______法固定化。

（5）酒精发酵过程应采用固定化细胞（固定化酵母）技术而不是固定化酶技术，原因是________。

Answer

乳糖 防止外来杂菌的入侵 平板划线法（或稀释涂布平板法） 甘油管藏 相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道 不溶于水 包埋 酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞可固定系列酶，并催化一系列化学反应

【解析】

筛选产乳糖酶的微生物L时，宜用乳糖作为培养基中的唯一碳源，即利用选择培养基筛选。微生物常见的接种的方法①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养。在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落。②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落。凝胶色谱法（分配色谱法）的原理：分子量大的分子通过多孔凝胶颗粒的间隙，路程短，流动快；分子量小的分子穿过多孔凝胶颗粒内部，路程长，流动慢。

（1）因乳糖酶能水解乳糖，故筛选产乳糖酶的微生物时应该用以乳糖为唯一碳源的培养基；在实验室培养微生物L时，一方面需要为L提供合适的营养和环境条件，另一方面需要防止杂菌污染，以获得纯净的培养物。
（2）为了从样本中获取致病菌单菌落，可用平板划线法或稀释涂布（或涂布）法将样本接种于固体培养基表面，经过选择培养、鉴别等步骤获得；为了保持菌种的纯净，对于需要长期保存的菌种，可以采用甘油管藏的方法。
（3）将微生物L研磨破碎得到提取液后，可采用凝胶色谱法分离纯化其中的乳糖酶。分离过程中，由于相对分子质量小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，移动速度较慢，因此比乳糖酶相对分子质量小的蛋白质，在凝胶中的移动速度比乳糖酶慢。
（4）固定化酶时，所用的载体不溶于水；酶分子较小，容易从包埋材料中漏出来，因此一般来说，不适合采用包埋法固定化。
（5）因酒精发酵需要一系列酶催化，只有固定化细胞可固定系列酶，并催化一系列化学反应，故酒精发酵过程应采用固定化细胞（固定化酵母）技术而不是固定化酶技术。