Question

【題目】常見的釀酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖來進行酒精發酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖產生酒精，但是對酒精的耐受能力差。科學家利用基因工程培育了能利用這兩種糖進行發酵且對酒精耐受能力強的釀酒酵母。請分析回答：

(1)為了減少滅菌后器皿被污染，滅菌前應該將器皿__________________。下圖是滅菌鍋及其局部剖面示意圖，圖中甲、乙指示的結構依次是_____________________________________。

(2)在制作牛肉膏蛋白胨培養基時，要求將稱好的牛肉膏連同________一同放入燒杯，加入少量的水，加熱。

(3)用高壓滅菌鍋滅菌后的培養基，需要冷卻到____℃左右時，才能用來倒平板。你可以用________________________方法來估計培養基的溫度。

(4)取從自然界中采集的葡萄，然后在超凈臺上將葡萄置于0.1%__________水溶液中進行表面消毒5 min，再用________將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中，然后進行純化培養。下圖甲是經上述純化培養的結果，在培養基上接種時劃線的順序依次是__________(用編號表示)。研究者在經過甲接種后得到了一個經培養后菌落分布如圖乙所示的平板，推測接種時可能的操作失誤是__________________________________________。

(5)下表為某學生在篩選培養能利用木糖發酵的酵母菌時所配制的培養基配方，請指出其中的明顯不足之處________。

K2HPO4	FeSO4	MgSO4·7H2O		NaNO3
0.1 g	0.001 g	0.05 g		0.3 g
KCl	蔗糖	木糖	瓊脂	蒸餾水
0.05 g	3.0 g	3.0 g	2.0 g	100 mL

(6)在將目的基因連接到具有尿嘧啶合成酶基因作為標記基因的質粒上，并將所得的重組質粒導入酵母菌時，應選擇缺乏________能力的釀酒酵母作為受體菌。

(7)將經上述流程培養獲得的轉基因釀酒酵母接種在含葡萄糖和木糖的培養基中進行酒精發酵能力測試。隨著發酵的進行，若該釀酒酵母能夠存活，說明它能____________________，即說明所需菌株培育成功。

Answer 1

【答案】（1）用牛皮紙包扎 安全閥、排氣閥（2分）

（2）稱量紙（2分）

（3）用手觸摸盛有培養基的錐形瓶剛剛不燙手（2分）

（4）氯化汞 無菌水 ①-③-② 涂布不均勻

（5）應該以木糖為唯一碳源

（6）尿嘧啶合成能力

（7）既能利用木糖，又能耐受酒精（2分）

【解析】

試題本題涉及的知識有微生物的培養與分離，微生物接種在固體培養基上的方法主要有稀釋涂布平板法和平板劃線法；選擇培養基是指通過培養混合的微生物，僅得到或篩選出所需要的微生物，其他不需要的種類在這種培養基上是不能生存的。利用選擇培養基和轉基因技術能夠篩選利用葡萄糖和木糖產生酒精，且對酒精的耐受能力強的酵母菌。圖1中甲是安全閥，乙是排氣閥，丙是壓力表。

（1）將培養皿放入滅菌鍋之前通常用牛皮紙或報紙包扎避免滅菌后的再次污染，圖中甲是安全閥，乙是排氣閥。

（2）在制作牛肉膏蛋白胨培養基時，要求將稱好的牛肉膏連同稱量紙一同放入燒杯，加入少量的水，加熱．
（3）用高壓滅菌鍋滅菌后的培養基，需要冷卻到50℃左右時，才能用來倒平板；你可以用用手觸摸盛有培養基的錐形瓶剛剛不燙手辦法來估計培養基的此溫度。

（4）取從自然界中采集的葡萄，然后在超凈臺上將葡萄置于0.1%氯化汞水溶液中進行表面消毒5min，再用無菌水將葡萄皮上的微生物沖洗到無菌的三角瓶中，然后進行純化培養。在培養基上接種時劃線的順序依次是每一區的劃線應從前一區劃線的末端位置開始劃線，從而能將菌種逐區減少，所以甲圖的劃線順序是①→③→②；乙圖中培養后菌落分布不均勻可能是接種時涂布不均勻造成的。

（5）表格中有蔗糖、木糖兩種碳原，而篩選培養能利用木糖發酵的酵母菌時，應該以木糖為唯一碳源。

（6）已知將目的基因連接到具有尿嘧啶合成酶基因作為標記基因的質粒上，并將所得的重組質粒導入酵母菌，所以利用質粒標記基因表達的標記性狀可以判斷目的基因是否成功導入受體細胞，故應該選擇缺乏尿嘧啶合成能力的釀酒酵母作為受體菌。

（7）轉基因釀酒酵母能利用這葡萄糖和木糖進行發酵且對酒精耐受能力強，故應該接種在以葡萄糖和木糖為碳源的培養基中進行發酵能力測試。隨著發酵的持續進行，若該釀酒酵母能夠存活，說明它能利用葡萄糖和木糖產生酒精，且對酒精的耐受能力強。