Question

常見的釀酒酵母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，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，從中獲取目的基因并用PCR技術大量擴增．這里目的基因是指控制

 

合成的基因
（3）將目的基因連接到一種穿梭質粒上．該質粒既含有大腸桿菌的復制起點pMB1ori，也含有酵母菌復制起點ARS，還具有兩種標記基因，即氨芐青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因．你認為這種質粒的特點是

 

．
（4）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

 

能力的釀酒酵母作為受體菌．
（5）對轉基因釀酒酵母發(fā)酵能力進行測試，結果如右圖所示，據圖分析，將轉基因釀酒酵母接種在

 

為碳源的培養(yǎng)基中進行發(fā)酵能力測試，最初培養(yǎng)基中的葡萄糖被快速消耗，隨著發(fā)酵繼續(xù)進行，釀酒酵母能夠

 

，說明所需菌株培育成功．

Answer 1

考點：酒酵母制酒及乙酸菌由酒制醋

專題：

分析：分析題干，第1小題為獲得純凈培養(yǎng)物的關鍵是防止雜菌污染，則用無菌水處理．第2小題根據題干信息“常見的釀酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖”，則在以木糖為唯一碳源的培養(yǎng)基中死亡，“自然界中一些酵母菌能分解木糖產生酒精”說明這些酵母菌含有相關木糖發(fā)酵有關的酶的基因．第三小題“質粒既含有大腸桿菌的復制起點pMB1ori，也含有酵母菌復制起點ARS”，說明該質粒能再大腸桿菌和酵母菌中自我復制．第四小題，根據第三小題中“即氨芐青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因”，說明受體細胞能在氨芐青霉素中存活．第五小題根據曲線圖分析自變量是葡萄糖和木糖，因變量是酒精．

解答： 解：（1）葡萄皮上含有野生型酵母菌，用無菌水將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中，能防止雜菌污染．
（2）以木糖為唯一碳源的培養(yǎng)基，有些酵母菌不能利用木糖發(fā)酵，進而篩選出能利用木糖的酵母菌，從中獲取目的基因，即木糖發(fā)酵有關的酶的基因．
（3）據題意“質粒既含有大腸桿菌的復制起點pMB1ori，也含有酵母菌復制起點ARS”，說明質�？梢栽诖竽c桿菌細胞中復制，也可以在釀酒酵母細胞中復制．
（4）轉入質粒的大腸桿菌對氨芐青霉素有抗性，故可以培養(yǎng)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．
（5）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．
故答案為：（1）無菌水 
 （2）不能利用木糖發(fā)酵（或缺乏木糖發(fā)酵途徑）  木糖發(fā)酵有關的酶
（3）既可以在大腸桿菌細胞中復制，也可以在釀酒酵母細胞中復制
（4）氨芐青霉素 尿嘧啶合成 
（5）葡萄糖和木糖   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

點評：本題考查微生物培養(yǎng)、基因工程等相關知識，意在考查考生理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力和提取信息的能力．