Question

【題目】常見的釀酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖來進(jìn)行酒精發(fā)酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖產(chǎn)生酒精，但是對(duì)酒精的耐受能力差�？茖W(xué)家利用基因工程培育了能利用這兩種糖進(jìn)行發(fā)酵且對(duì)酒精耐受能力強(qiáng)的釀酒酵母。請(qǐng)分析回答：

（1）微生物實(shí)驗(yàn)用的培養(yǎng)皿常用的兩種滅菌方法是________；為了減少滅菌后器皿被污染，滅菌前應(yīng)該將器皿_________________。圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖，圖中甲、乙指示的結(jié)構(gòu)依次是 ________________ 。

（2）制備酵母菌培養(yǎng)基要進(jìn)行平板操作，待平板冷凝后，要將培養(yǎng)皿倒置，其主要原因是_______________________________。

（3）取從自然界中采集的葡萄，然后在超凈臺(tái)上將葡萄置于0.1%氯化汞水溶液中進(jìn)行表面消毒5min，再用無菌水將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中，然后進(jìn)行純化培養(yǎng)。下圖甲是經(jīng)上述純化培養(yǎng)的結(jié)果，在培養(yǎng)基上接種時(shí)劃線的順序是依次是[________] （用編號(hào)表示）。研究者在經(jīng)過甲接種后得到了一個(gè)經(jīng)培養(yǎng)后菌落分布如下圖乙所示的平板，推測(cè)接種時(shí)可能的操作失誤是_________。為了確定培養(yǎng)基是否被污染，需要進(jìn)行的操作是：_____________ 。

（4）下表為某學(xué)生在篩選培養(yǎng)能利用木糖發(fā)酵的酵母菌時(shí)所配置的培養(yǎng)基配方，請(qǐng)指出其中的明顯不足之處_______________________。

K2HP04	FeS04	MgS04.7H20	NaNO3	KCl	蔗糖	木糖	瓊脂	蒸餾水
0.1g	0.001g	0.05g	0.3g	0.05g	3.0g	3.0g	2.og	100ml

（5）再將目的基因連接到具有尿嘧啶合成酶基因作為標(biāo)記基因的質(zhì)粒上，并將所得的重組質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌時(shí)，應(yīng)選擇缺乏_______________能力的釀酒酵母作為受體菌。

（6）將經(jīng)上述流程培養(yǎng)獲得的轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在含葡萄糖和木糖的培養(yǎng)基中進(jìn)行酒精發(fā)酵能力測(cè)試。隨著發(fā)酵的進(jìn)行，若該釀酒酵母能夠存活，說明它能____________________________________________________，即說明所需菌株培育成功。

Answer 1

【答案】高壓滅菌、干熱滅菌 用牛皮紙包扎 安全閥、排氣閥 防止冷凝水污染培養(yǎng)基 1-3-2 涂布不均勻 培養(yǎng)空白平板 應(yīng)該以木糖為唯一碳源 尿嘧啶合成能力 既能利用木糖，又能耐受酒精

【解析】

閱讀題干和題圖可知，本題涉及的知識(shí)有微生物的培養(yǎng)與分離，微生物接種在固體培養(yǎng)基上的方法主要有稀釋涂布平板法和平板劃線法。選擇培養(yǎng)基是指通過培養(yǎng)混合的微生物，僅得到或篩選出所需要的微生物，其他不需要的種類在這種培養(yǎng)基上是不能生存的。利用選擇培養(yǎng)基和轉(zhuǎn)基因技術(shù)能夠篩選利用葡萄糖和木糖產(chǎn)生酒精，且對(duì)酒精的耐受能力強(qiáng)的酵母菌。

圖1中甲是安全閥，乙是排氣閥，丙是壓力表，明確知識(shí)點(diǎn)，梳理相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)，分析題圖，結(jié)合問題的具體提示綜合作答。

（1）滅菌是指使用強(qiáng)烈的理化因素殺死物體內(nèi)外一切微生物的細(xì)胞、芽孢和孢子的過程。微生物實(shí)驗(yàn)用的培養(yǎng)皿常用的兩種滅菌方法是高壓滅菌、干熱滅菌；將培養(yǎng)皿放入滅菌鍋之前通常用牛皮紙或報(bào)紙包扎避免滅菌后的再次污染。圖1中甲是安全閥，乙是排氣閥。

（2）待平板冷凝后，要將平板倒置，其主要原因是防止培養(yǎng)皿蓋的冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染。

（3）在培養(yǎng)基上接種時(shí)劃線的順序依次是每一區(qū)的劃線應(yīng)從前一區(qū)劃線的末端位置開始劃線，從而能將菌種逐區(qū)減少，所以劃線順序是1-3-2；培養(yǎng)后菌落分布不均勻可能是接種時(shí)涂布不均勻造成的。為了確定培養(yǎng)基是否被污染，可以培養(yǎng)空白平板以作為對(duì)照。

（4）表格中有蔗糖、木糖兩種碳原，而篩選培養(yǎng)能利用木糖發(fā)酵的酵母菌時(shí)，應(yīng)該以木糖為唯一碳源。

（5）已知將目的基因連接到具有尿嘧啶合成酶基因作為標(biāo)記基因的質(zhì)粒上，并將所得的重組質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌。所以利用質(zhì)粒標(biāo)記基因表達(dá)的標(biāo)記性狀可以判斷目的基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞，故應(yīng)該選擇缺乏尿嘧啶合成能力的釀酒酵母作為受體菌。

（6）轉(zhuǎn)基因釀酒酵母能利用這葡萄糖和木糖進(jìn)行發(fā)酵且對(duì)酒精耐受能力強(qiáng)，故應(yīng)該接種在以葡萄糖和木糖為碳源的培養(yǎng)基中進(jìn)行發(fā)酵能力測(cè)試。隨著發(fā)酵的持續(xù)進(jìn)行，若該釀酒酵母能夠存活，說明它能利用葡萄糖和木糖產(chǎn)生酒精，且對(duì)酒精的耐受能力強(qiáng)。