Question

（2013四川卷）10．（12分）由于酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉入酵母菌中經篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種（過程如圖甲所示）。

（1）圖甲中，過程①需要的酶有_____________。為達到篩選目的，平板內的固體培養(yǎng)基應以____________作為唯一碳源。②、③過程需要重復幾次，目的是______________。

（2）某同學嘗試過程③的操作，其中一個平板經培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示。該同學的接種方法是_____________________；推測該同學接種時可能的操作失誤是______________。

（3）以淀粉為原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵，接種________菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是__________________________。

（4）用凝膠色譜法分離α一淀粉酶時，在色譜柱中移動速度較慢的蛋白質，相對分子質量較________。

Answer 1

【答案】（1）限制性核酸內切酶、DNA連接酶       淀粉      進一步篩選純化獲得分解淀粉能力強的酵母菌   

（2）稀釋涂布平板法     涂布不均勻  

（3）工程酵母      工程菌分解淀粉產生葡萄糖的能力強，導致酒精發(fā)酵產生CO₂的速率更快    

（4）小

【解析】本題考查選修本中相關知識，包括有基因工程、微生物的培養(yǎng)和發(fā)酵、蛋白質的提取和分離等。

（1）①步驟為將目的基因與運載體連接，需要先用同一種限制性核酸內切酶分別切割質粒和目的基因，露出相同的黏性末端，然后再用DNA連接酶連接為重組質粒；而在以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基中，其他微生物難以利用淀粉而被抑制，從而篩選高效利用淀粉的工程酵母菌；重復篩選多次可以提高目的菌的純度。

（2）圖中平板培養(yǎng)后的結果，形成了多個菌落，因此為稀釋涂布平板法，但是菌落分布不均勻，集中分布在一定區(qū)域，說明涂布不均勻。

（3）由于工程酵母菌能夠更高效的利用淀粉，因此在以淀粉為原料的培養(yǎng)條件下，可以更快的進行增殖和發(fā)酵，酒精發(fā)酵產生的二氧化碳較多，所以需要先排氣。

（4）凝膠色譜法分離的原理是相對分子質量較大的蛋白質分子不能進入凝膠顆粒內部，只能分布在顆粒之間，通過的路程較短，移動速度較快；相對分子質量較小的蛋白質分子比較容易進入凝膠內的通道，通過的路程較長，移動速度較慢。因此，移動速度較慢的蛋白質，相對分子質量較小。