Question

19．普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的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（过程如图1所示）

（1）图1中，为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以淀粉作为唯一碳源．②、③过程需重复几次，目的是筛选出真正高效利用淀粉的工程酵母菌菌种．
（2）某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图2所示．该同学的接种方法是涂布分离法；推测该同学接种时可能的操作失误是涂布不均匀．
（3）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，发酵罐需要先排气，其原因是工程酵母菌利用淀粉的速度很快，发酵产生CO₂的速度也很快．
（4）上述工程酵母菌培养过程中，有关操作正确的是C
A．玻璃刮刀用火焰灼烧进行灭菌
B．培养基分装到培养皿后进行霉菌
C．倒平板和取菌液都必须在酒精灯火焰旁进行
D．获得的菌种如果需要保存，可置于37℃恒温保存．

Answer 1

分析 分析图1：图1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2：图2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．
培养基配制时的注意事项
①全程要求无菌操作，无菌技术除了用来防止实验室的培养物被其他外来微生物污染外，还能有效地避免操作者自身被微生物感染．
②培养基灭菌后，需要冷却到50℃左右时，才能用来倒平板．可以用手触摸盛有培养基的锥形瓶，当感觉到锥形瓶的温度下降到刚刚不烫手时，就可以进行倒平板．操作时应使锥形瓶的瓶口通过火焰，以防止瓶口的微生物污染培养基．
③平板冷凝后皿盖上会凝结水珠，凝固后的培养基表面的湿度也比较高，若将平板倒置，既可以使培养基表面的水分更好地挥发，又可以防止皿盖上的水珠落入培养基，造成污染．
④在倒平板的过程中，不能将培养基溅到皿盖与皿底之间的部位，因为空气中的微生物可能在皿盖与皿底之间的培养基上滋生．

解答 解：（1）图1中，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．
（2）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．
（3）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．
（4）微生物培养剂分离的关键是无菌操作．常用的接种方法有平板划线法和稀释涂布平板法．无菌操作常用的方法主要有消毒和灭菌．
故答案为：
（1）淀粉    筛选出真正高效利用淀粉的工程酵母菌菌种
（2）涂布分离法    涂布不均匀
（3）工程酵母菌利用淀粉的速度很快，发酵产生CO₂的速度也很快
（4）C

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、果酒制作、培养液中酵母菌数量的变化，要求考生识记基因工程的工具及操作步骤；识记微生物的接种方法，能根据图乙判断接种方法及图乙现象出现的原因；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．