Question

【題目】酵母菌與人類的生活息息相關(guān)，目前被廣泛運(yùn)用于食品、釀酒、醫(yī)藥衛(wèi)生等方面。下圖為科學(xué)家利用相關(guān)技術(shù)改造酵母菌以提高釀酒工藝。請(qǐng)據(jù)圖回答：

（1）科學(xué)家將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選獲得高效利用淀粉的工程酵母菌菌種。上述基因工程過程中最常用的載體是__________，利用_________將目的基因和載體連接起來。淀粉酶基因之所以能嫁接到質(zhì)粒的DNA分子上，是因?yàn)閮烧叩腄NA分子具有相同的化學(xué)組成和相同的______。培育工程酵母菌的核心操作步驟是下列的________。

A．提取目的基因（淀粉酶基因）

B．將目的基因與載體結(jié)合構(gòu)建重組DNA分子

C．將目的基因?qū)�入酵母菌�?xì)胞

D．目的基因的檢測(cè)和表達(dá)

（2）圖中為達(dá)到篩選高效利用淀粉的工程酵母菌的目的，圖中平板固體培養(yǎng)基應(yīng)以_________作為唯一的碳源。若在獲取高效酵母菌菌種后往培養(yǎng)基中加入___________指示劑，則這些工程菌菌落周圍會(huì)出現(xiàn)____________現(xiàn)象時(shí)表明淀粉酶基因已在酵母菌細(xì)胞內(nèi)成功表達(dá)。

（3）生產(chǎn)實(shí)踐中利用紫甘薯制酒可提高其附加值，工業(yè)化大規(guī)模制酒前，需要將酵母菌種擴(kuò)大培養(yǎng)，下列相關(guān)說法正確的是____________。

A．應(yīng)將酵母菌種接種至固體培養(yǎng)基中

B．最后應(yīng)使用由蛋白胨、酵母提取物等物質(zhì)制備成的LB培養(yǎng)基培養(yǎng)菌種

C．所有操作工具都必須選擇高壓蒸汽滅菌鍋滅菌

D．在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行接種工作時(shí)，應(yīng)關(guān)閉事先打開的紫外燈

（4）為使發(fā)酵反應(yīng)過程管道化、連續(xù)化和自動(dòng)化，同時(shí)提高酵母菌多次使用率，科學(xué)家進(jìn)行了固定化酵母菌的相關(guān)研究：取磁性殼聚糖微球固體顆粒，加入經(jīng)擴(kuò)大培養(yǎng)的酵母菌液，30℃條件下震蕩1h，裝入上圖發(fā)酵柱中，用蒸餾水多次清洗。上述固定化酵母菌的方法屬于________法。

（5）在酒精發(fā)酵階段，密閉發(fā)酵柱內(nèi)的酵母菌進(jìn)行________呼吸。培養(yǎng)液中酒精的濃度一般不會(huì)超過________。發(fā)酵得到的葡萄酒因含有纖維素、果膠等多糖類而比較渾濁，而酵母菌因無分解此類物質(zhì)的酶故無法直接分解澄清，在工業(yè)生產(chǎn)中可用經(jīng)固定化的________加以澄清處理。

Answer 1

【答案】 質(zhì)粒 DNA連接酶 雙螺旋結(jié)構(gòu) B 淀粉 KI—I2試劑或碘液 透明圈/透明環(huán)帶 D 吸附法 厭氧 16% 果膠酶

【解析】試題分析：基因工程又稱基因拼接技術(shù)和DNA重組技術(shù)，是以分子遺傳學(xué)為理論基礎(chǔ)，以分子生物學(xué)和微生物學(xué)的現(xiàn)代方法為手段，將不同來源的基因按預(yù)先設(shè)計(jì)的藍(lán)圖，在體外構(gòu)建雜種DNA分子，然后導(dǎo)入活細(xì)胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產(chǎn)新產(chǎn)品。基因工程技術(shù)為基因的結(jié)構(gòu)和功能的研究提供了有力的手段。

（1）基因工程過程中最常用的載體是質(zhì)粒，利用DNA連接酶將目的基因和載體連接起來。DNA分子具有相同的化學(xué)組成和相同的雙螺旋結(jié)構(gòu)，淀粉酶基因能嫁接到質(zhì)粒的DNA分子上。將目的基因與載體結(jié)合構(gòu)建重組DNA分子（基因表達(dá)載體的構(gòu)建）是培育工程酵母菌的核心操作步驟，故選B。

（2）篩選高效利用淀粉的工程酵母菌的目的，以淀粉作為唯一的碳源。KI—I2試劑或碘液遇淀粉變藍(lán)，若淀粉被淀粉酶分解，則藍(lán)色會(huì)消失，出現(xiàn)透明圈/透明環(huán)帶。

（3）培養(yǎng)酵母菌應(yīng)該使用液體培養(yǎng)基，A錯(cuò)誤；LB培養(yǎng)基主要用于培養(yǎng)細(xì)菌、擴(kuò)增菌種數(shù)量，酵母菌是真菌，最通用的培養(yǎng)基是馬鈴薯蔗糖瓊脂培養(yǎng)基, B錯(cuò)誤；不是所有的操作工具都必須選擇高壓蒸汽滅菌鍋滅菌，如接種環(huán)使用灼燒滅菌，C錯(cuò)誤；在超凈工作臺(tái)上進(jìn)行接種工作時(shí)，應(yīng)關(guān)閉事先打開的紫外燈，D正確；故選D。

（4）上述固定化酵母菌的方法屬于吸附法。

（5）在酒精發(fā)酵階段，密閉發(fā)酵柱內(nèi)的酵母菌進(jìn)行無氧呼吸。培養(yǎng)液中酒精的濃度一般不會(huì)超過16%。發(fā)酵得到的葡萄酒因含有纖維素、果膠等多糖類而比較渾濁，而酵母菌因無分解此類物質(zhì)的酶故無法直接分解澄清，在工業(yè)生產(chǎn)中可用經(jīng)固定化的果膠酶加以澄清處理。