Question

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

（1）制備酵母菌培養(yǎng)基要進行倒平板操作，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）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)的結果，在培養(yǎng)基上接種時劃線的順序依次是①③②（用編號表示），研究者在圖甲過程C的操作培養(yǎng)中，得到一個培養(yǎng)后菌落分布如圖丙所示的平板，推測接種時可能的操作失敗是涂布不均勻．
（3）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，說明這些酵母菌不能利用木糖發(fā)酵．從存活的酵母菌中提取DNA，經(jīng)大量擴增獲得目的基因．
（4）將目的基因連接到質(zhì)粒上，該質(zhì)粒具有尿嘧啶合成酶基因作為標記基因，將重組質(zhì)粒導入酵母菌時，應選擇缺乏尿嘧啶合成能力的釀酒酵母作為受體菌．
（5）將上述獲得的轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在以葡萄糖和木糖為碳源的培養(yǎng)基中進行發(fā)酵能力測試．隨著發(fā)酵的持續(xù)進行，若該釀酒酵母能夠存活，說明他能利用葡萄糖和木糖產(chǎn)生酒精，且對酒精的耐受能力強（合理即可），即所需菌株培育成功．

Answer 1

分析 1、接種最常用的方法是平板劃線法和稀釋涂布平板法
2、根據(jù)題干信息“常見的釀酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖”，則酵母菌在以木糖為唯一碳源的培養(yǎng)基中死亡，“自然界中一些酵母菌能分解木糖產(chǎn)生酒精”說明這些酵母菌含有相關木糖分解有關的酶的基因．釀酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖來進行酒精發(fā)酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖產(chǎn)生酒精，但是對酒精的耐受能力差，涉及微生物實驗室培養(yǎng)的相關知識，科學家利用基因工程培育了能利用葡萄糖和木糖進行發(fā)酵且對酒精耐受能力強的釀酒酵母．
3、基因工程是為了培養(yǎng)能利用這兩種糖進行發(fā)酵且對酒精耐受能力強的釀酒酵母，所以檢測時應將培育獲得的轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在含葡萄糖和木糖的培養(yǎng)基中進行酒精發(fā)酵能力測試，隨著發(fā)酵的持續(xù)進行，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，且對酒精的難受能力強，即說明所需菌株培育成功．

解答 解：（1）為防止培養(yǎng)皿蓋的冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染，倒平板后要將平板倒置．
（2）據(jù)圖乙分析，每次劃線的菌種都來自于上次劃線的末端，所以在培養(yǎng)基上接種時劃線的順序依次是①③②．據(jù)圖丙分析，可能是接種時涂布不均勻?qū)е碌慕Y果．
（3）將培養(yǎng)基上的酵母菌菌株轉(zhuǎn)接到的培養(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．從存活的酵母菌中提取相關以木糖為唯一碳源目的基因，將其導入常見的釀酒酵母菌中．
（4）由于目的基因是具有尿嘧啶合成酶基因，則基因工程的受體細胞應該為缺乏尿嘧啶合成能力的釀酒酵母作為受體菌．
（5）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)基中進行酒精發(fā)酵能力測試，隨著發(fā)酵的持續(xù)進行，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，且對酒精的難受能力強，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）以木糖為唯一碳源
（4）尿嘧啶合成
（5）葡萄糖    木糖     利用葡萄糖和木糖產(chǎn)生酒精，且對酒精的耐受能力強（合理即可）

點評 本題考查微生物培養(yǎng)和微生物的選擇的相關知識，要求考生明確微生物的培養(yǎng)和微生物選擇的方法，屬于考綱識記和理解層次的考查，這類試題需要考生在平時的學習過程中學會構建知識網(wǎng)絡結構．