Question

【題目】某些農作物秸稈富含纖維素，纖維素經過水解可以形成葡萄糖，葡萄糖再經過發酵可以生產酒精。如圖是利用農作物秸稈生產酒精的大致流程，請回答下列問題：

(1)農作物秸稈含有豐富的纖維素，纖維素要經過纖維素分解菌分解成葡萄糖。人們常常是從土壤中分離纖維素分解菌。分離纖維素分解菌常用的方法是_________________。其實驗流程是：土壤取樣→選擇培養→_________________→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養基上→挑選產生______________的菌落。

(2)纖維素分解菌能合成纖維素酶，纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少含有三種組分，即_________________、_________________、___________________。前兩種酶使纖維素分解成______________________，第三種酶將它分解成葡萄糖。

(3)在分離纖維素分解菌的實驗過程中，需要染色環節。該染色法有兩種：第一種是先培養微生物，再加入剛果紅進行顏色反應；第二種是在____________________時就加入剛果紅。但使用第二種方法有兩個明顯缺點，它們是①________________________________________________________________________；

②_____________________________________________。

(4)通過上述過程，只能是初步判定分離出了分解纖維素的微生物。為了確定是纖維素分解菌，還需要進行_______________________________的實驗。纖維素酶的測定方法一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產生的__________________進行定量的測定。

(5)圖中發酵階段常用的菌種是酵母菌，在酒精發酵時一般將溫度控制在________℃。發酵后是否有酒精產生，可以用_______________來檢驗。

(6)利用葡萄能生產果酒，進而生產果醋，生產果醋常用的菌種是醋酸桿菌，醋酸桿菌與酵母菌在代謝類型上的區別是_______________________________________。

Answer 1

【答案】剛果紅染色法 梯度稀釋 透明圈 C1酶 Cx酶 葡萄糖苷酶 纖維二糖 倒平板 產生淀粉酶的微生物也產生模糊透明圈 有些微生物能降解色素，形成明顯的透明圈 發酵產纖維素酶 葡萄糖 18～25 酸性重鉻酸鉀 醋酸桿菌是好氧型的，酵母菌是兼性厭氧型

【解析】

1、剛果紅染色法特指纖維素的染色法，剛果紅能與纖維素形成紅色復合物，對纖維二糖和葡萄糖無作用；在含有纖維素的培養基中加入剛果紅，剛果紅能與培養基中的纖維素形成紅色復合物，當纖維素被纖維素酶分解后，剛果紅-纖維素的復合物就無法形成，培養基中會出現以纖維素分解菌為中心的透明圈，可用此來鑒別纖維素或纖維素分解菌的分解作用。
2、分離纖維素分解菌的實驗流程是：土壤取樣→選擇培養→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養基上→挑選產生透明圈的菌落。
3、纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少含有三種組分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，前兩種酶使纖維素分解成纖維二糖，第三種酶將纖維二糖分解成葡萄糖。
4、酵母菌在酒精發酵時一般將溫度控制在18-25℃。
5、在酸性條件下，重鉻酸鉀與酒精反應呈現灰綠色。
6、酵母菌的代謝類型是異養兼性厭氧型，醋酸桿菌的代謝類型是異養好氧型。

（1）剛果紅能與纖維素形成紅色復合物，而剛果紅對纖維二糖和葡萄糖無此作用，分離纖維素分解菌常用的方法是剛果紅染色法。其實驗流程是土壤取樣→選擇培養→梯度稀釋→將樣品涂布到鑒別纖維素分解菌的培養基上→挑選產生透明圈的菌落。

（2）纖維素酶是一種復合酶，一般認為它至少含有三種組分，即C1酶、Cx酶、葡萄糖苷酶，其中的C1酶和Cx酶使纖維素分解成纖維二糖，葡萄糖苷酶將纖維二糖分解成葡萄糖。

（3）在分離纖維素分解菌的實驗過程中需要染色，染色法有兩種：第一種是先培養微生物，再加入剛果紅進行顏色反應；第二種是在倒平板時就加入剛果紅。但使用第二種方法有兩個明顯缺點，①產生淀粉酶的微生物也產生模糊透明圈，②有些微生物能降解色素，形成明顯的透明圈，所以根據透明圈的情況獲得的纖維素分解菌的純度不是100%。

（4）為了確定是纖維素分解菌，還需要進行發酵產纖維素酶的實驗。纖維素酶的測定方法一般是對纖維素酶分解濾紙等纖維素后所產生的葡萄糖進行定量的測定。

（5）利用酵母菌進行酒精發酵時一般將溫度控制在18～25℃。酸性重鉻酸鉀與酒精反應形成灰綠色，故發酵后是否有酒精產生，可以用酸性重鉻酸鉀來檢驗。

（6）醋酸桿菌的代謝類型為異養需氧型，酵母菌既能進行有氧呼吸又能進行無氧呼吸，其代謝類型為異養兼性厭氧型。所以醋酸桿菌與酵母菌在代謝類型上的區別是：醋酸桿菌是好氧型的，酵母菌是兼性厭氧型的。