Question

3．由于酵母菌利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌 ɑ-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程菌菌種（過程如圖甲所示）．

（1）圖甲中，為達(dá)到篩選目的，平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基應(yīng)以淀粉作為唯一碳源．
②、③過程需要重復(fù)幾次，目的是進(jìn)一步篩選純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌．
（2）某同學(xué)嘗試過程③的操作，其中一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布如圖乙所示．該同學(xué)的接種方法是稀釋涂布平板法；推測該同學(xué)接種時(shí)可能的操作失誤是涂布不均勻．
（3）以淀粉為原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的適宜條件下密閉發(fā)酵，接種工程酵母
菌的發(fā)酵罐需要先排氣，其原因是工程菌分解淀粉產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO₂的速率更快．
（4）用凝膠色譜法分離ɑ-淀粉酶時(shí)，相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)在色譜柱中移動(dòng)速度慢，這是因?yàn)橄鄬Ψ肿淤|(zhì)量較小的蛋白質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部而被滯留，移動(dòng)速度較慢．

Answer 1

分析 分析圖甲：圖甲是將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉(zhuǎn)入酵母菌中經(jīng)篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種的過程．圖中①表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程；②、③過程重復(fù)幾次的目的是純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌．
分析圖乙：圖乙是一個(gè)平板經(jīng)培養(yǎng)后的菌落分布，可見其采用的是稀釋涂布平板法，但圖中群落分布相對較集中．

解答 解：（1）普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，而工程酵母菌可以高效利用淀粉，所以用以淀粉為唯一碳源的選擇培養(yǎng)基可以選出工程酵母菌．②、③過程重復(fù)幾次的目的是純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌．
（2）由圖乙可知，該同學(xué)采用的是稀釋涂布平板法，但菌落比較集中，沒有很好的分散開來，可能是涂布不均勻?qū)е碌模?br />（3）普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，而工程酵母菌可以高效利用淀粉，即將淀粉分解產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵速率快，產(chǎn)生二氧化碳的速率更快，所以接種工程酵母菌的發(fā)酵罐要先排氣．
（4）用凝膠色譜法分離ɑ-淀粉酶時(shí)，由于相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部而被滯留，移動(dòng)速度較慢，因此相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)在色譜柱中移動(dòng)速度慢．
故答案為：
（1）淀粉      進(jìn)一步篩選純化獲得分解淀粉能力強(qiáng)的酵母菌
（2）稀釋涂布平板法     涂布不均勻
（3）工程酵母        工程菌分解淀粉產(chǎn)生葡萄糖的能力強(qiáng)，導(dǎo)致酒精發(fā)酵產(chǎn)生CO₂的速率更快
（4）慢       相對分子質(zhì)量較小的蛋白質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入凝膠顆粒內(nèi)部而被滯留，移動(dòng)速度較慢

點(diǎn)評 本題以工程菌為素材，結(jié)合圖表綜合考查基因工程、微生物的實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)、果酒制作、培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量的變化，要求考生識(shí)記基因工程的工具及操作步驟；識(shí)記微生物的接種方法，能根據(jù)圖乙判斷接種方法及圖乙現(xiàn)象出現(xiàn)的原因．