Question

由于酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的a-淀粉酶基因转入酵母菌中经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种（过程如图甲所示）．

（1）图甲中，过程①需要的酶有

 

．制备固体培养基最后要将平板倒置，其主要目的是防止

 

．
（2）为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以

 

作为唯一碳源．②、③过程需要重复几次，目的
是

 

．
（3）张三、李四两位同学尝试过程③的操作，张三同学一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示，该同学的接种方法是

 

；推测该同学接种时可能的操作失误是

 

．李四同学发现其培养基上细菌数目过多连成一片，说出一种可能的原因并提出合理的处理措施．
原因：

 

；
措施：

 

．
（4）以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种工程酵母菌的发酵罐需要先排气，其原因是

 

．
（5）若要对培养液中的酵母菌进行计数，如表是取0.1mL菌液进行涂布时，不同稀释倍数下统计的平板培养基上的菌落数：

稀释倍数		103	104	105
重复实验	1	1498	126	12
	2	1208	128	9
	3	1189	133	6

根据表中数据估算培养液中酵母菌的浓度约为

 

个/mL．

Answer 1

考点：微生物的分离和培养,探究培养液中酵母种群数量的动态变化,基因工程的原理及技术

专题：

分析：分析图甲：图甲是将地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种的过程．图中①表示基因表达载体的构建过程；②、③过程重复几次的目的是纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌．
分析图乙：图乙是一个平板经培养后的菌落分布，可见其采用的是稀释涂布平板法，但图中群落分布相对较集中．

解答： 解：（1）图甲过程①表示基因表达载体的构建，该过程先要用同种限制性核酸内切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来形成重组质粒．制备培养基倒平板，平板冷凝后要将平板倒置，防止冷凝过程中产生的水珠落入培养皿造成污染．
（2）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，所以用以淀粉为唯一碳源的选择培养基可以选出工程酵母菌．②、③过程重复几次的目的是纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌．
（3）由图乙可知，该同学采用的是稀释涂布平板法，但菌落比较集中，没有很好的分散开来，可能是涂布不均匀导致的．李四的培养基中细菌数目过多，可能是菌液浓度高，可增大稀释倍数培养．
（4）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，即将淀粉分解产生葡萄糖的能力强，导致酒精发酵速率快，产生二氧化碳的速率更快，所以接种工程酵母菌的发酵罐要先排气．
（5）根据表中数据可知，稀释倍数为10³和10⁵时，各组数据之间的误差较大，而稀释倍数为10⁴时，各组数据比较接近，因此可以根据稀释倍数为10⁴时的数据估算培养液中酵母菌的浓度，即

126+128+133

3

×10⁴×10=1.29×10⁷个/ml．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶、DNA连接酶    培养皿盖上的水珠滴入培养基造成污染
（2）淀粉      进一步筛选出分解淀粉能力强的酵母菌
（3）稀释涂布平板法      涂布不均匀      菌液浓度高        可以增大稀释倍数
（4）工程菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强，导致酒精发酵产生的CO₂速率更快
（5）1.29×10⁷

点评：本题以工程菌为素材，结合图表综合考查基因工程、微生物的实验室培养，要求考生能分析表格，明确稀释倍数为10³和10⁵时，各组数据之间的误差较大，可通过稀释倍数为10⁴时的数据估算培养液中酵母菌的浓度．