Question

常見的釀酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖來進(jìn)行酒精發(fā)酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖產(chǎn)生酒精，但是對(duì)酒精的耐受能力差．科學(xué)家利用基因工程培育了能利用這兩種糖進(jìn)行發(fā)酵且對(duì)酒精耐受能力強(qiáng)的釀酒酵母．請(qǐng)分析回答下列問題：

（1）制備酵母菌培養(yǎng)基要進(jìn)行倒平板操作，待平板冷凝后，要將平板倒置，其主要原因是

 

．
（2）取從自然界中采集的葡萄，用無菌水將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中，然后
按圖甲所示過程進(jìn)行酵母菌的純化培養(yǎng)．圖乙是經(jīng)過圖甲過程A 純化培養(yǎng)的結(jié)果，在培養(yǎng)基上接種時(shí)劃線的順序依次是

 

（用編號(hào)表示）．研究者在圖甲過程C 的操作培養(yǎng)過程中，得到了一個(gè)經(jīng)培養(yǎng)后菌落分布如圖丙所示的平板，推測接種時(shí)可能的操作失誤是

 

．
（3）將培養(yǎng)基上的酵母菌菌株轉(zhuǎn)接到僅以

 

 為碳源的培養(yǎng)基中，無氧條件下培養(yǎng)一周后，有些酵母菌死亡，說明這些酵母菌不能利用木糖發(fā)酵．
（4）從以上篩選得到的活酵母菌中提取DNA，利用PCR 技術(shù)大量擴(kuò)增獲得目的基因．若將1個(gè)目的基因分子復(fù)制10 次，則需要在緩沖液中至少加入

 

個(gè)引物．將目的基因連接到具有尿嘧啶合成酶基因作為標(biāo)記基因的質(zhì)粒上，然后將所得的重組質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌時(shí)，應(yīng)選擇缺乏

 

 能力的釀酒酵母作為受體菌．
（5）將經(jīng)上述流程培育獲得的轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在含

 

的培養(yǎng)基中進(jìn)行酒精發(fā)酵能力測試．隨著發(fā)酵的持續(xù)進(jìn)行，若該釀酒酵母能夠存活，說明它能

 

，即說明所需菌株培育成功．

Answer 1

考點(diǎn)：微生物的分離和培養(yǎng)

專題：

分析：由題意知：釀酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖來進(jìn)行酒精發(fā)酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖產(chǎn)生酒精，但是對(duì)酒精的耐受能力差，涉及微生物實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，科學(xué)家利用基因工程培育了能利用葡萄糖和木糖進(jìn)行發(fā)酵且對(duì)酒精耐受能力強(qiáng)的釀酒酵母．

解答： 解：（1）待平板冷凝后，要將平板倒置，其主要原因是防止培養(yǎng)皿蓋的冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染．（2）在培養(yǎng)基上接種時(shí)劃線的順序依次是每一區(qū)的劃線應(yīng)從前一區(qū)劃線的末端位置開始劃線，從而能將菌種逐區(qū)減少，所以劃線順序是①③②；培養(yǎng)后菌落分布不均勻可能是接種時(shí)涂布不均勻造成的．
（3）利用選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)時(shí)，培養(yǎng)基中若僅以木糖為碳源，無氧條件下培養(yǎng)一周后，有些酵母菌死亡，說明這些酵母菌不能利用木糖發(fā)酵．
（4）PCR 技術(shù)大量擴(kuò)增目的基因時(shí)，緩沖液中需要加入的引物個(gè)數(shù)計(jì)算公式為2ⁿ⁺¹-2，所以若將1個(gè)目的基因分子復(fù)制10 次，則需要在緩沖液中至少加入2¹¹-2=個(gè)引物，質(zhì)粒中的標(biāo)記基因作用是用于篩選含目的基因的受體細(xì)胞，將目的基因連接到具有尿嘧啶合成酶基因作為標(biāo)記基因的質(zhì)粒上，然后將所得的重組質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌時(shí)，應(yīng)選擇缺乏尿嘧啶合成能力的釀酒酵母作為受體菌．若選擇培養(yǎng)基中的酵母菌能合成尿嘧啶，則說明目的基因?qū)�入受體酵母菌中．
（5）基因工程是為了培養(yǎng)能利用這兩種糖進(jìn)行發(fā)酵且對(duì)酒精耐受能力強(qiáng)的釀酒酵母，所以檢測時(shí)應(yīng)將培育獲得的轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在含葡萄糖和木糖的培養(yǎng)基中進(jìn)行酒精發(fā)酵能力測試，隨著發(fā)酵的持續(xù)進(jìn)行，若該釀酒酵母能夠存活，說明它能利用葡萄糖和木糖產(chǎn)生酒精，且對(duì)酒精的難受能力強(qiáng)，即說明所需菌株培育成功．
故答案為：（1）防止培養(yǎng)皿蓋的冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染        
（2）①③②涂布不均勻
（3）木糖           
（4）2¹¹-2   尿嘧啶合成
（5）葡萄糖和木糖 利用葡萄糖和木糖產(chǎn)生酒精，且對(duì)酒精的難受能力強(qiáng)（合理即可）

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因工程和微生物培養(yǎng)的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識(shí)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的能力．