Question

常見的釀酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖，自然界中一些酵母菌能分解木糖產(chǎn)生酒精但對酒精的耐受能力較差．下面是利用木糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精的釀酒酵母的培育過程，請分析回答下列問題：

（1）將自然界中采集到的葡萄糖帶回實驗室，用

 

將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中，瓶中的液體經(jīng)適當稀釋后，用

 

方法接種于固體培養(yǎng)基上，在適宜的條件下培養(yǎng)，獲得各種菌落．
（2）將培養(yǎng)基上的酵母菌菌株轉(zhuǎn)接到以木糖為唯一碳源的培養(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

 

．從存活的酵母菌提取DNA，并用PCR技術(shù)大量擴增目的基因．
（3）將目的基因連接到一種穿梭質(zhì)粒（可以在大腸桿菌中復(fù)制和在釀酒酵母中表達的質(zhì)粒）上．該質(zhì)粒具有兩種標記基因，即氨芐青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因．大腸桿菌被該質(zhì)粒轉(zhuǎn)化后，應(yīng)接種于含

 

的培養(yǎng)基上進行篩選．將質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌時，由于氨芐青霉素不能抑制酵母菌繁殖，應(yīng)選擇缺乏

 

能力的釀酒酵母作為受體菌．從細胞結(jié)構(gòu)看，酵母菌不同于大腸桿菌的主要特點是

 

．
（4）對轉(zhuǎn)基因釀酒酵母發(fā)酵能力進行測試，結(jié)果如圖所示．
據(jù)圖分析，將轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在

 

為碳源的培養(yǎng)基中進行發(fā)酵能力測試，最初培養(yǎng)基中的

 

糖被快速消耗，隨著發(fā)酵繼續(xù)進行，轉(zhuǎn)基因釀酒酵母能夠

 

，說明所需菌株培育成功．

Answer 1

考點：基因工程的應(yīng)用,酒酵母制酒及乙酸菌由酒制醋

專題：

分析：分析曲線圖：將轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在葡萄糖和木糖為碳源的培養(yǎng)基中進行發(fā)酵能力測試，最初培養(yǎng)基中的葡萄糖被快速消耗，隨著發(fā)酵繼續(xù)進行，轉(zhuǎn)基因釀酒酵母能夠利用木糖產(chǎn)生酒精，并且酒精濃度升高對木糖發(fā)酵無明顯影響，說明所需菌株培育成功．

解答： 解：（1）將自然界中采集到的葡萄糖帶回實驗室，用無菌水將葡萄皮上的野生酵母菌沖洗到無菌的三角瓶中．常用的微生物分離方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法．平板劃線法是用接種環(huán)在培養(yǎng)基表面連續(xù)劃線過程中將聚集的菌體逐步分散到培養(yǎng)基的表面．最終分離到由一個細胞繁殖而來的菌落；稀釋涂布平板法是先將菌液進行一系列梯度稀釋，再涂布培養(yǎng)．稀釋度足夠高的培養(yǎng)液涂布的結(jié)果可形成單個菌落．
（2）以木糖為唯一碳源的培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基，可以篩選出能利用木糖的酵母菌，不能在該培養(yǎng)基上生存的酵母菌缺乏木糖發(fā)酵途徑．
（3）轉(zhuǎn)入質(zhì)粒的大腸桿菌對氨芐青霉素有抗性，故可以培養(yǎng)在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上進行篩選．以缺乏尿嘧啶合成酶的酵母菌作為受體細胞，可以利用缺乏尿嘧啶的培養(yǎng)基篩選出導(dǎo)入質(zhì)粒的酵母菌菌株．酵母菌是真核生物，大腸桿菌是原核生物，真核生物與原核生物相比，真核細胞有被核膜包被的成形細胞核．
（4）圖示實驗結(jié)果表明，將轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在葡萄糖和木糖為碳源的培養(yǎng)基中進行發(fā)酵能力測試，最初培養(yǎng)基中的葡萄糖被快速消耗，隨著發(fā)酵繼續(xù)進行，轉(zhuǎn)基因釀酒酵母能夠利用木糖產(chǎn)生酒精，并且酒精濃度升高對木糖發(fā)酵無明顯影響，說明所需菌株培育成功．
 故答案：（1）無菌水    涂布
（2）不能利用木糖發(fā)酵（或缺乏木糖發(fā)酵途徑）
（3）氨芐青霉素    尿嘧啶合成    有核膜包圍的細胞核
（4）葡萄糖和木糖    葡萄    利用木糖產(chǎn)生酒精，并且酒精濃度升高對木糖發(fā)酵無明顯影響

點評：本題考查基因工程、微生物的實驗室培養(yǎng)的相關(guān)知識，意在考查考生的識記能力和理解所學(xué)知識的要點，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能分析曲線圖提取信息的能力．