Question

【題目】枯草芽孢桿菌盛產的蛋白酶，在生物醫藥和日用化工等生產領域具有重要的經濟價值。為篩選枯草芽孢桿菌的蛋白酶高產株，將分別浸過不同菌株(a~e)的分泌物提取液及無菌水(們)的無菌圓紙片置于含某種高濃度蛋白質的平板培養基表面：在37℃溫箱中放置2~3天，結果如圖。如圖是枯草芽孢桿菌的蛋白酶和其它酶的熱穩定性數據(酶在不同溫度下保溫足夠長的時間，再在酶活性最高的溫度下測其酶活性)。請回答問題：

（1）在培養包括枯草芽孢桿菌在內的異養型微生物時，培養基營養成分應包括水、___________(填3種)，配制如圖培養基的基本步驟是計算→稱量→___________→滅菌→倒平板。

（2）大規模產業化生產應首選的菌株是___________(用字母回答)，菌株b提取物周圍沒有形成明顯清晰區的可能原因是___________。

（3）在該蛋白的工業化生產過程中，通常需對發酵液在60~70℃保溫一定時間，再制備酶制劑。在60~70℃保溫一定時間的作用是___________。

（4）欲從a菌株中提取和分離相關蛋白酶，一般步驟為___________。分離出來的樣品加入到___________進行洗脫，待蛋白質接近色譜柱底端時用試管收集流出液。

Answer 1

【答案】無機鹽、碳源、氮源 熔化 a 不能合成蛋白酶(或合成的蛋白酶量不足或合成的蛋白酶不分泌或分泌量不足或分泌的蛋白酶活性低) 大幅度降低發酵液中其他酶的活性 樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定 凝膠色譜柱

【解析】

培養基的成分主要有碳源、氮源、水和無機鹽等，此外，在培養微生物時還需要滿足其生長的溫度、pH和氧氣等條件。某科研小組利用含某種高濃度蛋白質的培養基，篩選枯草芽孢桿菌的蛋白酶高產株，若培養基中出現的透明圈越大，則說明該菌分解蛋白質的能力越強，據此分析。

（1）在培養包括枯草芽孢桿菌在內的異養型微生物時，培養基營養成分應包括水、無機鹽、碳源、氮源，配制圖1培養基的基本步驟是：計算→稱量→熔化→滅菌→倒平板。

（2）根據題意和圖1分析可知：a周圍的透明圈最大，說明分泌的蛋白酶最多，所以大規模產業化首選的菌株是a；菌株b提取物周圍沒有形成明顯清晰區，原因可能是：①不能合成蛋白酶或合成的蛋白酶量不足，或②合成的蛋白酶不分泌或分泌量不足，或③分泌的蛋白酶活性低。

（3）根據圖2分析可知：在60～70℃時，其它酶的相對活性明顯比蛋白酶的相對活性低，所以保溫一定時間的作用是大幅度降低發酵液中其他酶的活性。

（4）欲從a菌株中提取和分離相關蛋白酶，一般步驟為：樣品處理、粗分離、純化、純度鑒定。分離出來的樣品加入到凝膠色譜柱進行洗脫，待蛋白質接近色譜柱底端時用試管收集流出液。