Question

19．普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中，經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種（過程如圖1所示）

（1）圖1中，為達(dá)到篩選目的，平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以淀粉作為唯一碳源．②、③過程需重復(fù)幾次，目的是篩選出真正高效利用淀粉的工程酵母菌菌種．
（2）某同學(xué)嘗試過程③的操作，其中一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖2所示．該同學(xué)的接種方法是涂布分離法；推測該同學(xué)接種時(shí)可能的操作失誤是涂布不均勻．
（3）以淀粉為原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵，發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是工程酵母菌利用淀粉的速度很快，發(fā)酵產(chǎn)生CO₂的速度也很快．
（4）上述工程酵母菌培養(yǎng)過程中，有關(guān)操作正確的是C
A．玻璃刮刀用火焰灼燒進(jìn)行滅菌
B．培養(yǎng)基分裝到培養(yǎng)皿后進(jìn)行霉菌
C．倒平板和取菌液都必須在酒精燈火焰旁進(jìn)行
D．獲得的菌種如果需要保存，可置于37℃恒溫保存．

Answer 1

分析 分析圖1：圖1是將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種的過程．圖中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程；②、③過程重復(fù)幾次的目的是純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌．
分析圖2：圖2是一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布，可見其采用的是稀釋涂布平板法，但圖中群落分布相對較集中．
培養(yǎng)基配制時(shí)的注意事項(xiàng)
①全程要求無菌操作，無菌技術(shù)除了用來防止實(shí)驗(yàn)室的培養(yǎng)物被其他外來微生物污染外，還能有效地避免操作者自身被微生物感染．
②培養(yǎng)基滅菌后，需要冷卻到50℃左右時(shí)，才能用來倒平板．可以用手觸摸盛有培養(yǎng)基的錐形瓶，當(dāng)感覺到錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時(shí)，就可以進(jìn)行倒平板．操作時(shí)應(yīng)使錐形瓶的瓶口通過火焰，以防止瓶口的微生物污染培養(yǎng)基．
③平板冷凝后皿蓋上會凝結(jié)水珠，凝固后的培養(yǎng)基表面的濕度也比較高，若將平板倒置，既可以使培養(yǎng)基表面的水分更好地?fù)]發(fā)，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養(yǎng)基，造成污染．
④在倒平板的過程中，不能將培養(yǎng)基濺到皿蓋與皿底之間的部位，因?yàn)榭諝庵械奈⑸�物可能在皿蓋與皿底之間的培養(yǎng)基上滋生．

解答 解：（1）圖1中，普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，而工程酵母菌可以高效利用淀粉，所以用以淀粉為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基可以選出工程酵母菌．②、③過程重復(fù)幾次的目的是純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌．
（2）由圖乙可知，該同學(xué)采用的是稀釋涂布平板法，但菌落比較集中，沒有很好的分散開來，可能是涂布不均勻?qū)е碌模?br />（3）普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，而工程酵母菌可以高效利用淀粉，即將淀粉分解產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵速率快，產(chǎn)生二氧化碳的速率更快，所以接種工程酵母菌的發(fā)酵罐要先排氣．
（4）微生物培養(yǎng)劑分離的關(guān)鍵是無菌操作．常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法．無菌操作常用的方法主要有消毒和滅菌．
故答案為：
（1）淀粉    篩選出真正高效利用淀粉的工程酵母菌菌種
（2）涂布分離法    涂布不均勻
（3）工程酵母菌利用淀粉的速度很快，發(fā)酵產(chǎn)生CO₂的速度也很快
（4）C

點(diǎn)評 本題以工程菌為素材，結(jié)合圖表綜合考查基因工程、微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)、果酒制作、培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的變化，要求考生識記基因工程的工具及操作步驟；識記微生物的接種方法，能根據(jù)圖乙判斷接種方法及圖乙現(xiàn)象出現(xiàn)的原因；能分析表格，明確稀釋倍數(shù)為10³和10⁵時(shí)，各組數(shù)據(jù)之間的誤差較大，可通過稀釋倍數(shù)為10⁴時(shí)的數(shù)據(jù)估算培養(yǎng)液中酵母菌的濃度．