Question

常見的釀酒酵母菌只能利用葡萄糖而不能利用木糖,自然界中一些酵母菌能分解木糖產生酒精但對酒精的耐受能力較差。下面是利用木糖發(fā)酵產生酒精的釀酒酵母菌的培育過程,請分析回答下列問題:

(1)將自然界中采集到的葡萄帶回實驗室,用 將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中,瓶中的液體經適當稀釋后,用 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。

(2)將培養(yǎng)基上的酵母菌菌株轉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 。從存活的酵母菌提取DNA,并用PCR技術大量擴增目的基因。

(3)將目的基因連接到一種穿梭質粒(可以在大腸桿菌中復制和在釀酒酵母菌中表達的質粒)上。該質粒具有兩種標記基因,即氨芐青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因。大腸桿菌被該質粒轉化后,應接種于含 的培養(yǎng)基上進行篩選。將質粒導入酵母菌時,由于氨芐青霉素不能抑制酵母菌繁殖,應選擇缺乏 能力的釀酒酵母菌作為受體菌。從細胞結構看,酵母菌不同于大腸桿菌的主要特點是 。

(4)對轉基因釀酒酵母菌發(fā)酵能力進行測試,結果如下圖所示。

據圖分析,將轉基因釀酒酵母菌接種在 為碳源的培養(yǎng)基中進行發(fā)酵能力測試,最初培養(yǎng)基中的 糖被快速消耗,隨著發(fā)酵繼續(xù)進行,轉基因釀酒酵母菌能夠 ,說明所需菌株培育成功。

 

Answer 1

(1)無菌水 稀釋涂布平板

(2)不能利用木糖發(fā)酵(或缺乏水糖發(fā)酵途徑)

(3)氨芐青霉素 尿嘧啶合成 有核膜包被的細胞核

(4)葡萄糖和木糖 葡萄 利用木糖產生酒精,并且酒精濃度升高對木糖發(fā)酵無明顯影響

【解析】(1)由于葡萄皮上有酵母菌,所以可用無菌水沖洗葡萄獲得菌液,然后用稀釋涂布平板法培養(yǎng)分離。(2)以木糖為唯一碳源的培養(yǎng)基是選擇培養(yǎng)基,可以篩選出能利用木糖的酵母菌。(3)轉入質粒的大腸桿菌對氨芐青霉素有抗性,故可以在含有氨芐青霉素的培養(yǎng)基上進行篩選。以缺乏尿嘧啶合成酶的酵母菌作為受體細胞,可以利用缺乏尿嘧啶的培養(yǎng)基篩選出導入質粒的酵母菌菌株。(4)圖示實驗結果表明,在葡萄糖大量消耗后,酵母菌仍能利用木糖快速產生酒精,說明轉基因酵母菌培養(yǎng)成功。