39.【生物选修1:生物技术实践】(15分)

甘蔗是一种高光效的植物,单位面积产量很高,目前已成为燃料酒精生产的重要原料。与化石燃料相比,酒精燃料可以再生,而且二氧化碳排放量少,符合低能耗、低污染、低排放为基础的低碳经济模式。

(1)利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为:甘蔗-榨汁(蔗糖)-酵母发酵—蒸馏-成品(燃料酒精)-蔗渣由微生物分解再利用。具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:

步骤1:野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理。

步骤2:根据筛选要求制备选择培养基时要注意____________和____________。加琼脂后灭菌,制成固体培养基。为防止培养皿出现冷凝水影响菌落生长,需将培养皿____________。

步骤3:将紫外照射后的菌液稀释,涂布在固定培养基的表面。

步骤4:根据____________筛选出突变菌。

由上述步骤筛选出的酵母菌与野生酵母菌相比,具有____________的特点。

(2)利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验,除了将培养基灭菌、保持空间洁净外,发酵过程中防止外来杂菌入侵可行的方法还有(列举一种)____________

(3)酵母菌不能分解蔗渣,因其不含有能够分解蔗渣的____________酶。若从土壤中分离具有这种酶的微生物,所需要培养基中的碳源为___________,如果要生产这种酶,那么就将所培养的该种微生物进行工业化发酵,然后将其产生的这种酶进行____________,上述过程中通过控制________________________来保持酶的活力。为了使酶回收和再利用,可以采取____________技术。

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