题目内容

7．常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，但是对酒精的耐受能力差．科学家利用基因工程培育了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母．请分析回答下列问题：

（1）制备酵母菌培养基要进行倒平板操作，待平板冷凝后，要将平板倒置，其主要原因是防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染．
（2）取从自然界中采集的葡萄，用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，然后按图甲所示过程进行酵母菌的纯化培养．

图乙是经过图甲过程A纯化培养的结果，在培养基上接种时划线的顺序依次是①③②（用编号表示），研究者在图甲过程C的操作培养中，得到一个培养后菌落分布如图丙所示的平板，推测接种时可能的操作失败是涂布不均匀．
（3）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，说明这些酵母菌不能利用木糖发酵．从存活的酵母菌中提取DNA，经大量扩增获得目的基因．
（4）将目的基因连接到质粒上，该质粒具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因，将重组质粒导入酵母菌时，应选择缺乏尿嘧啶合成能力的酿酒酵母作为受体菌．
（5）将上述获得的转基因酿酒酵母接种在以葡萄糖和木糖为碳源的培养基中进行发酵能力测试．随着发酵的持续进行，若该酿酒酵母能够存活，说明他能利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的耐受能力强（合理即可），即所需菌株培育成功．

分析 1、接种最常用的方法是平板划线法和稀释涂布平板法
2、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”，则酵母菌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分解有关的酶的基因．酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，但是对酒精的耐受能力差，涉及微生物实验室培养的相关知识，科学家利用基因工程培育了能利用葡萄糖和木糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母．
3、基因工程是为了培养能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母，所以检测时应将培育获得的转基因酿酒酵母接种在含葡萄糖和木糖的培养基中进行酒精发酵能力测试，随着发酵的持续进行，若该酿酒酵母能够存活，说明它能利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的难受能力强，即说明所需菌株培育成功．

解答 解：（1）为防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染，倒平板后要将平板倒置．
（2）据图乙分析，每次划线的菌种都来自于上次划线的末端，所以在培养基上接种时划线的顺序依次是①③②．据图丙分析，可能是接种时涂布不均匀导致的结果．
（3）将培养基上的酵母菌菌株转接到的培养基中，无氧条件下培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌不能利用木糖发酵．从存活的酵母菌中提取相关以木糖为唯一碳源目的基因，将其导入常见的酿酒酵母菌中．
（4）由于目的基因是具有尿嘧啶合成酶基因，则基因工程的受体细胞应该为缺乏尿嘧啶合成能力的酿酒酵母作为受体菌．
（5）将培育获得的转基因酿酒酵母接种在含葡萄糖和木糖的培养基中进行酒精发酵能力测试，随着发酵的持续进行，若该酿酒酵母能够存活，说明它能利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的难受能力强，即说明所需菌株培育成功．
故答案为：
（1）防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染
（2）①③②涂布不均匀
（3）以木糖为唯一碳源
（4）尿嘧啶合成
（5）葡萄糖    木糖     利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的耐受能力强（合理即可）

点评 本题考查微生物培养和微生物的选择的相关知识，要求考生明确微生物的培养和微生物选择的方法，属于考纲识记和理解层次的考查，这类试题需要考生在平时的学习过程中学会构建知识网络结构．

练习册系列答案
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17．使用染色剂染色是生物学实验常用的方法，某同学对有关实验做了如下归纳：
实验观察对象染色剂实验结果
①花生子叶细胞的脂肪颗粒苏丹Ⅲ脂肪颗粒被染成橘黄色
②人口腔上皮细胞中的DNA和RNA分布吡罗红甲基绿细胞内染成绿色的面积显著大于染成红色的面积
③人口腔上皮细胞中的线粒体健那绿线粒体呈现蓝绿色
④洋葱根尖分生区细胞的有丝分裂龙胆紫间期细胞不着色，
分裂期细胞染色体着色
（1）上述实验结果的归纳，正确的有①③ （填实验序号）．
（2）实验①在染色之后，用吸水纸吸去染液，再滴加1～2滴体积分数为50%的酒精溶液，作用是洗去浮色．
（3）实验②和实验④在染色之前，都使用了一定浓度的盐酸处理．其中，实验②用盐酸可改变细胞膜 通透性，加速染色剂进入细胞；实验④用盐酸与酒精混合，对材料进行解离．在两个实验操作中，都要注意盐酸浓度、处理材料时的温度和时间．
（4）健那绿使线粒体着色与线粒体内膜的酶系统有关．线粒体内膜上的酶主要催化有氧呼吸的第三阶段反应．
（5）实验④在低倍镜下观察到整个视野中共有400个细胞，若目镜不变，物镜由10×换为40×，则视野中能看到25个细胞．
（6）已知洋葱体细胞染色体数2n=16条，则实验④中所观察到的细胞最多含有32条染色体．
18．如图为某生态系统中部分能量流动的示意图，其中①②③④⑤⑥⑦各代表一定的能量值．下列有关叙述错误的是（　　）
A．生产者所固定的能量为流经该生态系统的总能量
B．次级消费者粪便中的能量包括在④中
C．能量流动是单向的、逐级递减的，故①＞②＞③
D．图中的所有生物共同构成了生态系统的生物群落
15．如图为人体某反射弧的部分模式图，虚线框中代表反射中枢，下列叙述正确的是（　　）
A．反射弧是神经系统最基本的活动形式
B．b处只是完成了电信号→化学信号的转化
C．图b处释放的神经递质作用于突触后膜，可能使突触后膜更不易去极化
D．在人体内，a，c处电信号的传导是可以双向传导的，而在b处只能单向传递
2．下列关于细胞成分和结构的叙述中，错误的是（　　）
A．组成生物体的大分子都是以碳链作为基本骨架
B．在生物细胞中核糖体的形成可能与核仁无关
C．生物内的抗体、酶和磷脂中都不含核糖
D．代谢减弱的细胞中$\frac{自由水}{结合水}$的比值会降低
12．胆固醇是人体重要化合物，血浆中胆固醇的含量受LDL（一种胆固醇含量为45%的脂蛋白）的影响．如图表示细胞中胆固醇的来源，分析并回答：
（1）人体中胆固醇的主要作用有：
①构成细胞膜的重要成分；②参与血液中脂质的运输．
（2）图中①过程的产物彻底水解能得到6种不同的物质．
（3）从图中可以看出，当细胞胆固醇含量较高时，它可以抑制酶的合成和活性，也可以抑制LDL受体的合成．
（4）LDL受体与细胞膜上其它物质载体的结构区别是组成它们的氨基酸种类、数量、排列顺序不同，空间结构不同．
19．为研究油菜素内酯（BR）在植物向性生长中对生长素（IAA）的作用，科研人员以拟南芥为材料进行了如下实验．

（1）BR作为植物激素，与IAA共同调节植物的生长发育．
（2）科研人员在黑暗条件下用野生型和BR合成缺陷突变体拟南芥幼苗进行实验，三组幼苗均水平放置，其中一组野生型幼苗施加外源BR，另外两组不施加，测定0～14h内三组幼苗胚轴和主根的弯曲度，结果如图所示．
①上述实验均在黑暗条件下进行，目的是避免光照对向性生长的影响．
②由实验结果可知，主根和胚轴弯曲的方向相反．施加外源BR的野生型幼苗的胚轴、主根在4h时就可达到最大弯曲度，BR合成缺陷突变体的最大弯曲度形成的时间较其他两组延迟，说明BR促进胚轴和主根的向性（弯曲）生长．
（3）IAA可引起G酶基因表达，G酶可催化无色底物生成蓝色产物．科研人员将转入G酶基因的野生型和BR合成缺陷突变体植株主根用含有无色底物的溶液浸泡一段时间后，观察到，野生型植株主根的蓝色产物分布于分生区和伸长区，而BR合成缺陷突变体植株主根的蓝色产物仅分布于分生区，说明BR影响IAA的分布，推测BR能够促进IAA的极性运输．由于重力引起水平放置的幼苗主根中近地侧和远地侧IAA浓度不同，远地侧细胞伸长较快，根向地生长．
（4）为验证上述推测，可进一步检测并比较野生型和BR合成缺陷突变体植株主根细胞中IAA极性运输载体基因（填“IAA合成基因”或“IAA极性运输载体基因”）的表达量，若检测结果是野生型植株主根细胞中该基因表达量高于BR合成缺陷突变体，则支持上述推测．
9．真核细胞单位面积的核孔数目与细胞类型和代谢水平有关．以下细胞中核孔数目最少的是（　　）
A．胰岛细胞B．造血干细胞C．淋巴细胞D．口腔上皮细胞
10．下列关于核酸的叙述中，正确的是（　　）
A．DNA和RNA在细胞内存在的主要部位相同
B．组成DNA和ATP的元素种类不同
C．由A、T、G三种碱基组成的核苷酸在根尖分生区细胞中有3种
D．双链DNA分子中嘌呤数等于嘧啶数

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