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糖带回实验室，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，用

 

方法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，并用PCR技术大量扩增目的基因．
（3）将目的基因连接到一种穿梭质粒（可以在大肠杆菌中复制和在酿酒酵母中表达的质粒）上．该质粒具有两种标记基因，即氨苄青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因．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．从细胞结构看，酵母菌不同于大肠杆菌的主要特点是

 

．
（4）对转基因酿酒酵母发酵能力进行测试，结果如图所示．
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

 

糖被快速消耗，随着发酵继续进行，转基因酿酒酵母能够

 

，说明所需菌株培育成功．

Answer 1

考点：基因工程的应用,酒酵母制酒及乙酸菌由酒制醋

专题：

分析：分析曲线图：将转基因酿酒酵母接种在葡萄糖和木糖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，转基因酿酒酵母能够利用木糖产生酒精，并且酒精浓度升高对木糖发酵无明显影响，说明所需菌株培育成功．

解答： 解：（1）将自然界中采集到的葡萄糖带回实验室，用无菌水将葡萄皮上的野生酵母菌冲洗到无菌的三角瓶中．常用的微生物分离方法有平板划线法和稀释涂布平板法．平板划线法是用接种环在培养基表面连续划线过程中将聚集的菌体逐步分散到培养基的表面．最终分离到由一个细胞繁殖而来的菌落；稀释涂布平板法是先将菌液进行一系列梯度稀释，再涂布培养．稀释度足够高的培养液涂布的结果可形成单个菌落．
（2）以木糖为唯一碳源的培养基是选择培养基，可以筛选出能利用木糖的酵母菌，不能在该培养基上生存的酵母菌缺乏木糖发酵途径．
（3）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．酵母菌是真核生物，大肠杆菌是原核生物，真核生物与原核生物相比，真核细胞有被核膜包被的成形细胞核．
（4）图示实验结果表明，将转基因酿酒酵母接种在葡萄糖和木糖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，转基因酿酒酵母能够利用木糖产生酒精，并且酒精浓度升高对木糖发酵无明显影响，说明所需菌株培育成功．
 故答案：（1）无菌水    涂布
（2）不能利用木糖发酵（或缺乏木糖发酵途径）
（3）氨苄青霉素    尿嘧啶合成    有核膜包围的细胞核
（4）葡萄糖和木糖    葡萄    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：本题考查基因工程、微生物的实验室培养的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力；能分析曲线图提取信息的能力．