Question

為了實(shí)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、沼等的計(jì)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，單位面積產(chǎn)量很高，種植面積日益擴(kuò)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(jìn)行甘蔗大規(guī)�？焖俜敝常�請?jiān)谙卤碇刑畛霾僮鞑襟E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(shí)驗(yàn)室里進(jìn)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(gè)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(jìn)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(shí)間后，接受紫外線照射誘變處理．
步驟2：制備

 

培養(yǎng)基．在配置基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，額外添加

 

，并將pH值

 

，然后添加瓊脂，在進(jìn)行

 

 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．
步驟4：篩選突變菌：挑選在此培養(yǎng)基上生長

 

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(jìn)行

 

，形成具有芽和根的幼苗．此過程中使用的激素主要是

 

和

 

．
（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）

 

、

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：利用微生物進(jìn)行發(fā)酵來生產(chǎn)特定的產(chǎn)物

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(jìn)細(xì)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．

解答： 解：（1）根據(jù)題表分析，植物組織培養(yǎng)的外植體消毒后應(yīng)該進(jìn)行接種培養(yǎng)．
（2）無菌操作過程中，酒精及酒精燈的作用是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：在篩選酵母菌時(shí)，需要制備選擇培養(yǎng)基，根據(jù)題意，在配置基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，額外添加高濃度蔗糖（或葡萄糖），調(diào)低pH，并進(jìn)行滅菌處理．
步驟4：突變菌能夠耐高糖、耐酸，利用選擇培養(yǎng)基并形成透明圈．
（4）外植體經(jīng)過脫分化可以形成愈傷組織，通過調(diào)整生長素和細(xì)胞分裂素的配比，愈傷組織可以進(jìn)行再分化而獲得大量幼苗．
（5）由于酵母菌缺乏分解纖維素和半纖維素的酶系，所以酵母菌無法直接利用蔗渣廢棄物中的成分，為了解決這一問題，可以在酵母菌中轉(zhuǎn)人分解酶系相關(guān)基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化學(xué)方法分解蔗渣；將酵母菌與其他能分解蔗渣的微生物混合發(fā)酵．
故答案為：
（1）第三步   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：選擇 高濃度蔗糖（或葡萄糖）  調(diào)低   滅菌    透明圈
（4）愈傷組織    再分化  生長素  細(xì)胞分裂素
（5）缺乏相應(yīng)分解酶系（或缺乏纖維素酶和半纖維素酶）
①在酵母菌中轉(zhuǎn)入分解纖維素酶系的相關(guān)基因
②在蔗渣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）

點(diǎn)評：本題綜合考查考生對生物技術(shù)實(shí)踐模塊中的植物組織培養(yǎng)、特殊微生物的篩選及應(yīng)用、酶的應(yīng)用以及PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用等內(nèi)容的掌握；理論聯(lián)系實(shí)際，針對生物學(xué)問題進(jìn)行初步研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象進(jìn)行正確的分析與判斷，綜合運(yùn)用所學(xué)知識解決實(shí)際問題的能力