Question

常见的酿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产生酒精但对酒精的耐受能力较差．下面是利用木糖发酵产生酒精的酿酒酵母的培育过程，请分析回答下列问题：
（1）将自然界中采集到的葡萄带回实验室，用

 

将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，瓶中的液体经适当稀释后，接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养，获得各种菌落．
（2）将培养基上的酵母菌菌株转接到以木糖为唯一碳源的培养基中，无氧条件下培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌

 

．从存活的酵母菌提取DNA，从中获取目的基因并用PCR技术大量扩增．这里目的基因是指控制

 

合成的基因
（3）将目的基因连接到一种穿梭质粒上．该质粒既含有大肠杆菌的复制起点pMB1ori，也含有酵母菌复制起点ARS，还具有两种标记基因，即氨苄青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因．你认为这种质粒的特点是

 

．
（4）大肠杆菌被该质粒转化后，应接种于含

 

的培养基上进行筛选．将质粒导入酵母菌时，由于氨苄青霉素不能抑制酵母菌繁殖，应选择缺乏

 

能力的酿酒酵母作为受体菌．
（5）对转基因酿酒酵母发酵能力进行测试，结果如右图所示，据图分析，将转基因酿酒酵母接种在

 

为碳源的培养基中进行发酵能力测试，最初培养基中的葡萄糖被快速消耗，随着发酵继续进行，酿酒酵母能够

 

，说明所需菌株培育成功．

Answer 1

考点：酒酵母制酒及乙酸菌由酒制醋

专题：

分析：分析题干，第1小题为获得纯净培养物的关键是防止杂菌污染，则用无菌水处理．第2小题根据题干信息“常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖”，则在以木糖为唯一碳源的培养基中死亡，“自然界中一些酵母菌能分解木糖产生酒精”说明这些酵母菌含有相关木糖发酵有关的酶的基因．第三小题“质粒既含有大肠杆菌的复制起点pMB1ori，也含有酵母菌复制起点ARS”，说明该质粒能再大肠杆菌和酵母菌中自我复制．第四小题，根据第三小题中“即氨苄青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因”，说明受体细胞能在氨苄青霉素中存活．第五小题根据曲线图分析自变量是葡萄糖和木糖，因变量是酒精．

解答： 解：（1）葡萄皮上含有野生型酵母菌，用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，能防止杂菌污染．
（2）以木糖为唯一碳源的培养基，有些酵母菌不能利用木糖发酵，进而筛选出能利用木糖的酵母菌，从中获取目的基因，即木糖发酵有关的酶的基因．
（3）据题意“质粒既含有大肠杆菌的复制起点pMB1ori，也含有酵母菌复制起点ARS”，说明质粒可以在大肠杆菌细胞中复制，也可以在酿酒酵母细胞中复制．
（4）转入质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素有抗性，故可以培养在含有氨苄青霉素的培养基上进行筛选．以缺乏尿嘧啶合成酶的酵母菌作为受体细胞，可以利用缺乏尿嘧啶的培养基筛选出导入质粒的酵母菌菌株．
（5）图示实验结果表明，在葡萄糖大量消耗后，酵母菌仍能利用木糖快速产生酒精，说明转基因酵母菌培养成功．
故答案为：（1）无菌水 
 （2）不能利用木糖发酵（或缺乏木糖发酵途径）  木糖发酵有关的酶
（3）既可以在大肠杆菌细胞中复制，也可以在酿酒酵母细胞中复制
（4）氨苄青霉素 尿嘧啶合成 
（5）葡萄糖和木糖   利用木糖产生酒精，并且酒精浓度升高对木糖发酵无明显影响

点评：本题考查微生物培养、基因工程等相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力和提取信息的能力．