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，但是對酒精的耐受能力差．科學家利用基因工程培育了能利用這兩種糖進行發(fā)酵且對酒精耐受能力強的釀酒酵母．請分析回答下列問題：

（1）制備酵母菌培養(yǎng)基要進行倒平板操作，待平板冷凝后，要將平板倒置，其主要原因是 _________ ．

（2）取從自然界中采集的葡萄，用無菌水將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中，然后按圖甲所示過程進行酵母菌的純化培養(yǎng)．圖乙是經(jīng)過圖甲過程A 純化培養(yǎng)的結(jié)果，在培養(yǎng)基上接種時劃線的順序依次是 _________ （用編號表示）．研究者在圖甲過程C 的操作培養(yǎng)過程中，得到了一個經(jīng)培養(yǎng)后菌落分布如圖丙所示的平板，推測接種時可能的操作失誤是 _________ ．

（3）將培養(yǎng)基上的酵母菌菌株轉(zhuǎn)接到僅以 _________ 為碳源的培養(yǎng)基中，無氧條件下培養(yǎng)一周后，有些酵母菌死亡，說明這些酵母菌不能利用木糖發(fā)酵．

（4）從以上篩選得到的活酵母菌中提取DNA，利用PCR 技術(shù)大量擴增獲得目的基因．若將1個目的基因分子復制10 次，則需要在緩沖液中至少加入 _________ 個引物．將目的基因連接到具有尿嘧啶合成酶基因作為標記基因的質(zhì)粒上，然后將所得的重組質(zhì)粒導入酵母菌時，應選擇缺乏 _________ 能力的釀酒酵母作為受體菌．

（5）將經(jīng)上述流程培育獲得的轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在含 _________ 的培養(yǎng)基中進行酒精發(fā)酵能力測試．隨著發(fā)酵的持續(xù)進行，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】

（1）防止培養(yǎng)皿蓋的冷凝水落入培養(yǎng)基造成污染

（2）①③②涂布不均勻

（3）木糖

（4）211﹣2 尿嘧啶合成

（5）葡萄糖和木糖 利用葡萄糖和木糖產(chǎn)生酒精，且對酒精的難受能力強（合理即可）

【解析】

（1）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．

（2）在培養(yǎng)基上接種時劃線的順序依次是每一區(qū)的劃線應從前一區(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①③②；培養(yǎng)后菌落分布不均勻可能是接種時涂布不均勻造成的．

（3）利用選擇培養(yǎng)基選擇培養(yǎng)時，培養(yǎng)基中若僅以木糖為碳源，無氧條件下培養(yǎng)一周后，有些酵母菌死亡，說明這些酵母菌不能利用木糖發(fā)酵．

（4）PCR 技術(shù)大量擴增目的基因時，緩沖液中需要加入的引物個數(shù)計算公式為2n+1﹣2，所以若將1個目的基因分子復制10 次，則需要在緩沖液中至少加入211﹣2=個引物，質(zhì)粒中的標記基因作用是用于篩選含目的基因的受體細胞，將目的基因連接到具有尿嘧啶合成酶基因作為標記基因的質(zhì)粒上，然后將所得的重組質(zhì)粒導入酵母菌時，應選擇缺乏尿嘧啶合成能力的釀酒酵母作為受體菌．若選擇培養(yǎng)基中的酵母菌能合成尿嘧啶，則說明目的基因?qū)�入受體酵母菌中．

（5）基因工程是為了培養(yǎng)能利用這兩種糖進行發(fā)酵且對酒精耐受能力強的釀酒酵母，所以檢測時應將培育獲得的轉(zhuǎn)基因釀酒酵母接種在含葡萄糖和木糖的培養(yǎng)基中進行酒精發(fā)酵能力測試，隨著發(fā)酵的持續(xù)進行，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，且對酒精的難受能力強，即說明所需菌株培育成功．