Question

8．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．
（1）酿酒酵母代谢类型是异养、兼性厌氧型无氧呼吸的反应式为C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅0H+2C0₂₊能量
（2）将自然界中采集到的葡萄带回实验室，用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，然后将瓶中的液体用稀释涂布平板（平板划线）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．在葡萄酒酿造过程中，葡萄也需要冲洗，其主要目的是洗去浮尘和杂菌．
（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PCR技术获得目的基因，PCR技术获得同一种目的基因的原理是DNA半保留复制．
（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，说明它能利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的耐受能力强，即说明所需菌株培育成功．

Answer 1

分析 微生物接种在固体培养基上的方法主要有稀释涂布平板法和平板划线法．选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的．利用选择培养基和转基因技术能够筛选利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的耐受能力强的酵母菌．

解答 解：（1）酿酒酵母同化作用代谢类型是异养型，异化作用代谢类型是兼性厌氧型，无氧呼吸的反应式为C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅0H+2C0₂₊能量．
（2）微生物接种用稀释涂布平板（平板划线）法．在葡萄酒酿造过程中，葡萄也需要冲洗，其主要目的是洗去浮尘和杂菌．
（3）在以木糖为唯  一碳源的培养基中，只有能分解木糖的酵母菌能生存，可以用来选择能分解木糖的酵母菌；PCR的原理就是利用DNA复制的原理，将基因的核苷酸系列不断地加以复制．（4）利用质粒标记基因表达的标记性状可以判断目的基因是否成功导入受体细胞，故应该选择缺乏尿嘧啶合成能力的酿酒酵母作为受体菌．
（5）随着发酵的持续进行，若该酿酒酵母能够存活，说明它能利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的耐受能力强．
故答案为：
（1）异养、兼性厌氧型   C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅0H+2C0₂₊能量  
（2）稀释涂布平板（平板划线）    洗去浮尘和杂菌
（3）以木糖为唯一碳源    DNA半保留复制  
（4）尿嘧啶合成
（5）利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的耐受能力强

点评 本题主要考查酵母菌的相关内容，意在加强学生掌握相关的操作技能，并能将这些实验涉及的方法和技能进行综合运用能力．