Question

8．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．科學(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．
（1）釀酒酵母代謝類型是異養(yǎng)、兼性厭氧型無氧呼吸的反應(yīng)式為C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅0H+2C0₂₊能量
（2）將自然界中采集到的葡萄帶回實(shí)驗(yàn)室，用無菌水將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中，然后將瓶中的液體用稀釋涂布平板（平板劃線）法接種于固體培養(yǎng)基上，在適宜的條件下培養(yǎng)，獲得各種菌落．在葡萄酒釀造過程中，葡萄也需要沖洗，其主要目的是洗去浮塵和雜菌．
（3）將培養(yǎng)基上的酵母菌菌株轉(zhuǎn)接到以木糖為唯一碳源的培養(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．從存活的酵母菌中提取DNA，經(jīng)PCR技術(shù)獲得目的基因，PCR技術(shù)獲得同一種目的基因的原理是DNA半保留復(fù)制．
（4）將目的基因連接到質(zhì)粒上，該質(zhì)粒具有尿嘧啶合成酶基因作為標(biāo)記基因．將重組質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌時(shí)，應(yīng)選擇缺乏尿嘧啶合成能力的釀酒酵母作為受體菌．
（5）將上述獲得的轉(zhuǎn)基因釀酒酵母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)，即說明所需菌株培育成功．

Answer 1

分析 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．

解答 解：（1）釀酒酵母同化作用代謝類型是異養(yǎng)型，異化作用代謝類型是兼性厭氧型，無氧呼吸的反應(yīng)式為C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅0H+2C0₂₊能量．
（2）微生物接種用稀釋涂布平板（平板劃線）法．在葡萄酒釀造過程中，葡萄也需要沖洗，其主要目的是洗去浮塵和雜菌．
（3）在以木糖為唯  一碳源的培養(yǎng)基中，只有能分解木糖的酵母菌能生存，可以用來選擇能分解木糖的酵母菌；PCR的原理就是利用DNA復(fù)制的原理，將基因的核苷酸系列不斷地加以復(fù)制．（4）利用質(zhì)粒標(biāo)記基因表達(dá)的標(biāo)記性狀可以判斷目的基因是否成功導(dǎo)入受體細(xì)胞，故應(yīng)該選擇缺乏尿嘧啶合成能力的釀酒酵母作為受體菌．
（5）隨著發(fā)酵的持續(xù)進(jìn)行，若該釀酒酵母能夠存活，說明它能利用葡萄糖和木糖產(chǎn)生酒精，且對(duì)酒精的耐受能力強(qiáng)．
故答案為：
（1）異養(yǎng)、兼性厭氧型   C₆H₁₂O₆$\stackrel{酶}{→}$2C₂H₅0H+2C0₂₊能量  
（2）稀釋涂布平板（平板劃線）    洗去浮塵和雜菌
（3）以木糖為唯一碳源    DNA半保留復(fù)制  
（4）尿嘧啶合成
（5）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)

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查酵母菌的相關(guān)內(nèi)容，意在加強(qiáng)學(xué)生掌握相關(guān)的操作技能，并能將這些實(shí)驗(yàn)涉及的方法和技能進(jìn)行綜合運(yùn)用能力．