Question

由于酵母菌利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽抱桿菌的 α-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程菌菌種（過程如圖甲所示）．

（1）圖甲中，過程①需要的酶有

 

．為達(dá)到篩選目的，平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以

 

作為唯一碳源．②、③過程需要重復(fù)幾次，目的是

 

．
（2）某同學(xué)嘗試過程③的操作，其中一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示．該同學(xué)的接種方法是

 

；推測該同學(xué)接種時可能的操作失誤是

 

．原因是：在

 

足夠高的菌液里，聚集在一起的酵母菌將被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成

 

的菌落．
（3）以淀粉為原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同且適宜的條件下密閉發(fā)酵，接種工程酵母菌的發(fā) 酵罐需要先排氣，其原因是

 

．

Answer 1

考點：微生物的分離和培養(yǎng),基因工程的應(yīng)用

專題：

分析：分析圖甲：圖甲是將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種的過程．圖中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程；②、③過程重復(fù)幾次的目的是純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌．
分析圖乙：圖乙是一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布，可見其采用的是稀釋涂布平板法，但圖中群落分布相對較集中．

解答： 解：（1）圖甲過程①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建，該過程先要用同種限制性核酸內(nèi)切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和質(zhì)粒，再用DNA連接酶將目的基因和載體連接起來形成重組質(zhì)粒．普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，而工程酵母菌可以高效利用淀粉，所以用以淀粉為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基可以選出工程酵母菌．②、③過程重復(fù)幾次的目的是純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌．
（2）某同學(xué)嘗試過程③的操作，其中一個平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示．該同學(xué)的接種方法是稀釋涂布法；推測該同學(xué)接種時可能的操作失誤是菌液濃度較大．這是因為在稀釋倍數(shù)足夠高的菌液里，聚集在一起的酵母菌將被分散成單個細(xì)胞，從而能在培養(yǎng)基表面形成單個的菌落．
（3）普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，而工程酵母菌可以高效利用淀粉，即將淀粉分解產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵速率快，產(chǎn)生二氧化碳的速率更快，所以接種工程酵母菌的發(fā)酵罐要先排氣．
故答案為：
（1）限制酶和DNA連接酶  淀粉   分離純化
（2）稀釋涂布法菌液濃度較大稀釋倍數(shù)單個
（3）工程酵母菌利用淀粉能力更強(qiáng)，產(chǎn)生CO₂速率更快

點評：本題以工程菌為素材，結(jié)合圖表綜合考查基因工程、微生物的實驗室培養(yǎng)、培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的變化，要求考生識記基因工程的工具及操作步驟；識記微生物的接種方法，能根據(jù)圖乙判斷接種方法及圖乙現(xiàn)象出現(xiàn)的原因．