Question

為了實現(xiàn)燃料供應(yīng)來源多樣化，如今，發(fā)展長期替代化石燃料的產(chǎn)品，如燃料酒精、生物柴油、沼氣等的計劃已經(jīng)被列入我國未來10年的發(fā)展規(guī)劃之中．廣東省是我國甘蔗主產(chǎn)區(qū)之一．甘蔗是一種高光效的植物（C₄植物），單位面積產(chǎn)量很高，種植面積日益擴大，目前已成為南方地區(qū)燃料酒精生產(chǎn)的重要原料．利用甘蔗生產(chǎn)燃料酒精的一般工藝流程為：甘蔗→榨汁（蔗糖）→酵母發(fā)酵→蒸餾→成品（燃料酒精）．請根據(jù)上述材料，回答下列問題：
（1）若要用甘蔗外植體為材料進行甘蔗大規(guī)�？焖俜敝�，請在下表中填出操作步驟第三步的名稱．

	第一步	第二步	第三步	第四步	第五步	第六步
主要操作步驟	配置培養(yǎng)基	外植體消毒		培養(yǎng)	移栽	栽培

（2）若上述過程是在中學(xué)生物組培實驗室里進行的，則第三步需要使用酒精（包括酒精燈）．酒精（及酒精燈）在此的兩個主要用途是：

 

、

 

．
（3）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：將野生菌液體培養(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．在配置基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，還要額外添加

 

，并將pH值

 

，然后添加瓊脂，在進行滅菌處理后，制成固體平板．
步驟3：將經(jīng)過紫外線照射后的菌液稀釋，并涂布平板劃線．
步驟4：篩選突變菌：挑選

 

菌落，即為耐高糖、耐酸特性的酵母菌．
（4）當(dāng)?shù)谒牟浇Y(jié)束后，獲得了大量幼苗．在此過程中，外植體通過脫分化產(chǎn)生

 

，然后通過調(diào)整植物激素比例，進行

 

，形成具有芽和根的幼苗．
（5）甘蔗榨汁以后還有大量的蔗渣廢棄物，主要成分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，但是酵母菌無法直接利用，原因是它們

 

．請?zhí)岢鼋鉀Q該問題的方法．（列舉兩種生物分解方法）

 

、

 

．
（6）突變菌往往帶有一些特殊的基因．在獲得這些基因的過程中，PCR技術(shù)相當(dāng)重要．PCR擴增反應(yīng)中加入DNA聚合酶的作用是：從引物的3，端開始催化

 

．
（7）PCR過程與細胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比，主要有兩點不同，分別是：

 

和

 

．

Answer 1

考點：利用微生物進行發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物,微生物的利用,植物培養(yǎng)的條件及過程

專題：

分析：大規(guī)�？焖俜敝持参锏默F(xiàn)代技術(shù)手段是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是脫分化和再分化，與無土栽培相區(qū)別的是必須在基本培養(yǎng)液中加入外源激素，促進細胞的分裂和分化；要善于利用題目信息如“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”，就能找到問題答案；利用酶具有專一性的特點，才能解決問題；DNA分子復(fù)制時，先在解旋酶的作用下，以單股DNA為模板，在引物酶的作用下合成小段RNA引物，在RNA引物末端，以單股DNA為模板，在DNA聚合酶催化作用下合成DNA片段（岡崎片段），并在相應(yīng)酶的催化下切掉引物，然后在DNA連接酶的作用下將岡崎片段連接在一起形成其中的一條子鏈，與作為模板的DNA的一條鏈形成雙鏈DNA分子．

解答： 解：（1）甘蔗組織培養(yǎng)的過程為：選取甘蔗外植體，通過誘導(dǎo)脫分化產(chǎn)生愈傷組織，然后通過調(diào)整植物激素比例，再分化形成芽和根，獲得大量試管苗，（或通過誘導(dǎo)，形成大量胚狀體，制成人工種子，適宜條件下萌發(fā)，長成幼苗）
（2）第三步使用酒精及酒精燈的用途是：接種前用酒精擦拭雙手和工作臺和在酒精燈下完成接種操作和封口全過程．
（3）步驟2：添加高濃度蔗糖（葡萄糖），調(diào)低pH，是的目的是配制選擇培養(yǎng)基，篩選具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌．
步驟4：提供高糖和酸性的篩選環(huán)境，獲得單菌落，能在選擇培養(yǎng)基上生長表示該菌落具有耐高糖和耐酸的特性．
（4）大規(guī)�？焖俜敝持参锏默F(xiàn)代技術(shù)手段是利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，其關(guān)鍵環(huán)節(jié)是脫分化和再分化．
（5）由于酵母菌缺乏相應(yīng)的分解酶系（或缺乏纖維素酶和半纖維素酶），所以不能分解木質(zhì)素、纖維素和半纖維素．生物分解方法主要有在酵母菌中轉(zhuǎn)入分解酶系的相關(guān)基因；利用酶或微生物分解蔗渣；將酵母菌與其他能分解蔗渣的微生物混合發(fā)酵．
（6）引物的作用是結(jié)合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位點；DNA聚合酶的作用是從引物的3，端開始催化DNA鏈的延伸．
（7）PCR過程與細胞內(nèi)的DNA復(fù)制過程相比，主要有引物不是RNA，而是人工合成的DNA單鏈和DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通過對反應(yīng)溫度的控制來實現(xiàn)的．
故答案為：
（1）

	第一步	第二步	第三步	第四步	第五步	第六步
主要操作步驟			接種

（2）接種前用酒精擦拭雙手和工作臺　在酒精燈下完成接種操作和封口全過程
（3）步驟2：高濃度蔗糖（或葡萄糖）　調(diào)低
步驟4：在此（選擇）培養(yǎng)基上生長
（4）愈傷組織　再分化
（5）缺乏相應(yīng)分解酶系（或缺乏纖維素酶和半纖維素酶）�、僭诮湍妇�中轉(zhuǎn)入分解纖維素酶系的相關(guān)基因�、谠谡嵩�中加入含有能分解纖維素相關(guān)酶的微生物（或?qū)⒎纸饫w維素的微生物與酵母菌混合發(fā)酵）
（6）DNA鏈的延伸
（7）引物不是RNA，而是人工合成的DNA單鏈　DNA的解旋不依靠解旋酶，而是通過對反應(yīng)溫度的控制來實現(xiàn)的

點評：本題主要考查植物組織培養(yǎng)、微生物的篩選和PCR技術(shù)等知識，是一道考查面較廣，難度較大的試題．