Question

15．啤酒是我們?nèi)粘Ｉ�活中最常見的飲料之一，生產(chǎn)過程大致如下：將經(jīng)過滅菌的麥芽汁充氧，接入啤酒酵母菌菌種后輸入發(fā)酵罐．初期，酵母菌迅速繁殖，糖度下降，酒精濃度漸漸上升，泡沫不斷增多；當(dāng)糖度下降到一定程度后，結(jié)束發(fā)酵；最后分別輸出有形物質(zhì)和啤酒．根據(jù)上述過程，回答以下問題：
（1）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種，對野生酵母菌進行誘變后通過篩選可以得到具有這些特性的突變菌，誘變及篩選過程如下：
步驟1：野生菌液體培養(yǎng)一段時間后接受紫外線照射誘變處理．
步驟2：制備選擇培養(yǎng)基．在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，注意添加高濃度蔗糖（或葡萄糖）和調(diào)低pH，加瓊脂后滅菌，制成固體平板．
步驟3：將誘變處理后的菌液稀釋涂布平板．
步驟4：根據(jù)是否能在選擇培養(yǎng)基上生長選出突變菌．
（2）上述步驟2、3的目的分別是提供高糖和酸性的篩選環(huán)境、獲得單一的菌落．
（3）釀酒過程中，經(jīng)檢測活菌數(shù)量適宜但卻不產(chǎn)生酒精，應(yīng)采取的措施是隔絕空氣．
（4）秸稈的主要成分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，但是酵母菌卻無法直接利用，原因是
缺乏相應(yīng)分解酶系（或缺乏纖維素酶和半纖維素酶）．若要酵母菌能利用植物秸稈進行發(fā)酵制取酒精，請?zhí)岢鼋鉀Q該問題的方法在酵母菌中轉(zhuǎn)入分解酶系相關(guān)基因；利用酶或微生物分解麥稈；利用物理和化學(xué)方法分解麥稈；將酵母菌與其他能分解麥稈的微生物混合發(fā)酵（列舉兩種方法）．

Answer 1

分析 酵母菌的新陳代謝類型是異養(yǎng)兼性厭氧型．酵母菌發(fā)酵時消耗的糖，大部分形成了酒精和其它發(fā)酵產(chǎn)物，少部分用于自身的生長繁殖．可以采用誘變育種，用特定的選擇培養(yǎng)基篩選出耐高糖和耐酸特性的酵母菌．培養(yǎng)基滅菌的方法是高壓蒸汽滅菌．平板倒置的目的是防止培養(yǎng)皿蓋上的水滴落在培養(yǎng)基上，使培養(yǎng)基上的菌落隨水?dāng)U散，而不能得到單一的菌落．
自然界中目的菌株篩選的依據(jù)：根據(jù)它對生存環(huán)境的要求，到相應(yīng)的環(huán)境中去尋找．實驗室中目的菌株篩選的原理：人為提供有利于目的菌株生長的條件（包括營養(yǎng)、溫度．pH等），同時抑制或阻止其他微生物生長．

解答 解：（1）具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種，對野生酵母菌進行誘變后通過篩選可以得到具有這些特性的突變菌，誘變及篩選過程如下：
步驟1：野生菌液體培養(yǎng)一段時間后接受紫外線照射誘變處理．
步驟2：制備選擇培養(yǎng)基．在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，注意添加高濃度蔗糖（或葡萄糖）和調(diào)低pH，加瓊脂后滅菌，制成固體平板．
步驟3：將誘變處理后的菌液稀釋涂布平板．
步驟4：根據(jù)是否能在選擇培養(yǎng)基上生長選出突變菌．
（2）步驟2、3的目的分別是提供高糖和酸性的篩選環(huán)境、獲得單一的菌落．
（3）酵母菌釀酒過程中，經(jīng)檢測活菌數(shù)量適宜但卻不生產(chǎn)酒精，說明酵母菌進行有氧呼吸而繁殖，但不能產(chǎn)生酒精，要讓酵母菌無氧呼吸產(chǎn)生酒精，需要隔絕空氣．
（4）秸稈的主要成分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，但是酵母菌卻無法直接利用，原因是缺乏相應(yīng)分解酶系（或缺乏纖維素酶和半纖維素酶）．若要酵母菌能利用植物秸稈進行發(fā)酵制取酒精，則可以在酵母菌中轉(zhuǎn)入分解酶系相關(guān)基因；利用酶或微生物分解麥稈；利用物理和化學(xué)方法分解麥稈；將酵母菌與其他能分解麥稈的微生物混合發(fā)酵．
故答案為：
（1）高濃度蔗糖（或葡萄糖）          是否能在選擇培養(yǎng)基上生長
（2）提供高糖和酸性的篩選環(huán)境、獲得單一的菌落
（3）隔絕空氣
（4）缺乏相應(yīng)分解酶系（或缺乏纖維素酶和半纖維素酶）
在酵母菌中轉(zhuǎn)入分解酶系相關(guān)基因；利用酶或微生物分解麥稈；利用物理和化學(xué)方法分解麥稈；將酵母菌與其他能分解麥稈的微生物混合發(fā)酵

點評 本題考查微生物的分離和培養(yǎng)，要求考生識記培養(yǎng)基的成分、種類及作用；識記實驗室中分離微生物的方法，掌握微生物培養(yǎng)的條件等知識，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．