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(chǎn)生酒精但對(duì)酒精的耐受能力較差。下面是利用木糖發(fā)酵產(chǎn)生酒精的釀酒酵母菌的培育過程,請(qǐng)分析回答下列問題:

(1)將自然界中采集到的葡萄帶回實(shí)驗(yàn)室,用 將葡萄皮上的微生物沖洗到無(wú)菌的三角瓶中,瓶中的液體經(jīng)適當(dāng)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(zhuǎn)接到以木糖為唯一碳源的培養(yǎng)基中,無(wú)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(shù)大量擴(kuò)增目的基因。

(3)將目的基因連接到一種穿梭質(zhì)粒(可以在大腸桿菌中復(fù)制和在釀酒酵母菌中表達(dá)的質(zhì)粒)上。該質(zhì)粒具有兩種標(biāo)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(zhì)粒轉(zhuǎn)化后,應(yīng)接種于含 的培養(yǎng)基上進(jìn)行篩選。將質(zhì)粒導(dǎo)入酵母菌時(shí),由于氨芐青霉素不能抑制酵母菌繁殖,應(yīng)選擇缺乏 能力的釀酒酵母菌作為受體菌。從細(xì)胞結(jié)構(gòu)看,酵母菌不同于大腸桿菌的主要特點(diǎn)是 。

(4)對(duì)轉(zhuǎn)基因釀酒酵母菌發(fā)酵能力進(jìn)行測(cè)試,結(jié)果如下圖所示。

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

 

Answer 1

(1)無(wú)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(xì)胞核

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

【解析】(1)由于葡萄皮上有酵母菌,所以可用無(wú)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(zhuǎn)入質(zhì)粒的大腸桿菌對(duì)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(jìn)行篩選。以缺乏尿嘧啶合成酶的酵母菌作為受體細(xì)胞,可以利用缺乏尿嘧啶的培養(yǎng)基篩選出導(dǎo)入質(zhì)粒的酵母菌菌株。(4)圖示實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在葡萄糖大量消耗后,酵母菌仍能利用木糖快速產(chǎn)生酒精,說明轉(zhuǎn)基因酵母菌培養(yǎng)成功。