Question

【題目】枯草芽孢桿菌產(chǎn)生的蛋白酶在醫(yī)藥和化工等領(lǐng)域具有重要的價(jià)值。為篩選蛋白酶產(chǎn)量高的枯草芽孢桿菌菌株，分別將浸過(guò)不同菌株的提取液(a -e)及無(wú)菌水(f)的無(wú)菌圓紙片置于平板培養(yǎng)基表面，在37℃恒溫箱中放置2-3天，結(jié)果如圖1。請(qǐng)回答問(wèn)題：

(l)在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產(chǎn)菌株時(shí)，培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分應(yīng)包括水、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子、葡萄糖、____。培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時(shí)，常用搖床進(jìn)行振蕩培養(yǎng)，目的是______。

(2)a-e中蛋白酶產(chǎn)量最高的菌株是____（用字母回答），判斷依據(jù)是____。

(3) 利用凝膠色譜法分離提取到的部分蛋白質(zhì)時(shí)，等樣品完全進(jìn)入凝膠層后，加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的____________到適當(dāng)高度進(jìn)行洗脫，結(jié)果先洗脫出來(lái)的是_________的蛋白質(zhì)。

(4)質(zhì)監(jiān)局為了檢驗(yàn)標(biāo)有含該蛋白酶的加酶洗衣粉質(zhì)量，設(shè)計(jì)了如圖2所示實(shí)驗(yàn)。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果是____，則說(shuō)明該洗衣粉中含有蛋白酶。若用該實(shí)驗(yàn)來(lái)判斷此酶活性大小可通過(guò)觀察____實(shí)現(xiàn)。

Answer 1

【答案】蛋白質(zhì)（酪蛋白） 增加培養(yǎng)液中的溶氧量并使菌株與培養(yǎng)液充分接觸，有利于目的菌的生長(zhǎng)繁殖 a a周圍的透明圈最大，說(shuō)明其產(chǎn)生的蛋白酶數(shù)量多或活性高 磷酸緩沖液 相對(duì)分子質(zhì)量較大 A組膠片上的蛋白膜消失，B組膠片上的蛋白膜未消失 膠片上的蛋白膜消失所需時(shí)間的長(zhǎng)短（相同時(shí)間內(nèi)蛋白膜消失的面積）

【解析】

培養(yǎng)基的成分：水、碳源、氮源、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子。

分離蛋白質(zhì)的方法：凝膠色譜法，是根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量的大小分離蛋白質(zhì)的有效方法。相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無(wú)法進(jìn)入凝膠內(nèi)部，路程較短，移動(dòng)速度較快。

加酶洗衣粉指含有酶制劑的洗衣粉，常見(jiàn)的酶制劑有蛋白酶、脂肪酶、淀粉酶和纖維素酶。

(l)蛋白酶高產(chǎn)菌株可以分解蛋白質(zhì)，在篩選枯草芽孢桿菌蛋白酶高產(chǎn)菌株時(shí)，培養(yǎng)基營(yíng)養(yǎng)成分應(yīng)包括水、無(wú)機(jī)鹽、生長(zhǎng)因子、葡萄糖、蛋白質(zhì)。培養(yǎng)枯草芽孢桿菌時(shí)，為了增加培養(yǎng)液中的溶氧量并使菌株與培養(yǎng)液充分接觸，有利于目的菌的生長(zhǎng)繁殖，常用搖床進(jìn)行振蕩培養(yǎng)。

(2)由圖1可知，菌株a的透明圈最大，說(shuō)明其蛋白酶含量高或活性高，故a的蛋白酶的產(chǎn)量最高。

(3) 利用凝膠色譜法分離提取到的部分蛋白質(zhì)時(shí)，等樣品完全進(jìn)入凝膠層后，加入pH為7.0、濃度為20mmol/L的磷酸緩沖液到適當(dāng)高度進(jìn)行洗脫，由于相對(duì)分子質(zhì)量較大的蛋白質(zhì)無(wú)法進(jìn)入凝膠內(nèi)部，路程較短，移動(dòng)速度較快，故最先洗脫出來(lái)。

(4)圖2中，自變量是洗衣粉是否煮沸，因變量是觀察蛋白膜的消失時(shí)間。若洗衣粉中含有蛋白酶，加熱煮沸后會(huì)導(dǎo)致蛋白酶變性失活，蛋白膜不會(huì)消失，故結(jié)果是A組膠片上的蛋白膜消失，B組膠片上的蛋白膜未消失。本實(shí)驗(yàn)可以通過(guò)觀察膠片上的蛋白膜消失所需時(shí)間的長(zhǎng)短來(lái)判斷酶活性的大小，酶活性越強(qiáng)，蛋白膜消失所需的時(shí)間越短。