Question

普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽胞杆菌的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（过程如图甲所示）．

（1）图甲中，过程①需要的酶有

 

．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

 

．
（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

 

．
（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，接种

 

菌的发酵罐需要先排气，其原因是

 

．
（4）用凝胶色谱法分离α-淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较

 

．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,微生物的分离和培养

专题：

分析：据图甲分析，①步骤为将目的基因与运载体连接形成重组质粒；②表示筛选出高效利用淀粉的工程酵母菌．图乙的平板培养后形成了多个菌落，而且分布不均匀．

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．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）当相对分子质量不同的蛋白质通过凝胶时，相对分子质量较小的蛋白质容易进入凝胶内部的通道，路程较长，移动速度较慢，而相对分子质量较大的蛋白质无法进入凝胶内部通道，只能在凝胶外部移动，路程较长，移动速度较快．所以用凝胶色谱法分离a-淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较小．
故答案为：
（1）限制性内切酶和DNA连接酶      淀粉    分离纯化（PS：关键点在第二步操作中的“选取”）
（2）稀释涂布法     涂布不均匀
（3）工程酵母菌     工程酵母菌利用淀粉能力更强，产生CO2速率更快
（4）较小

点评：本题以工程菌为素材，综合考查基因工程、微生物的实验室培养、果酒制作和血红蛋白的提取和分离，意在考查考生的识记能力、识图能力和理解应用能力．