Question

19．普通酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉入酵母菌中，經篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種（過程如圖1所示）

（1）圖1中，為達到篩選目的，平板內的固體培養基應以淀粉作為唯一碳源．②、③過程需重復幾次，目的是篩選出真正高效利用淀粉的工程酵母菌菌種．
（2）某同學嘗試過程③的操作，其中一個平板經培養后的菌落分布如圖2所示．該同學的接種方法是涂布分離法；推測該同學接種時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酵，發酵罐需要先排氣，其原因是工程酵母菌利用淀粉的速度很快，發酵產生CO₂的速度也很快．
（4）上述工程酵母菌培養過程中，有關操作正確的是C
A．玻璃刮刀用火焰灼燒進行滅菌
B．培養基分裝到培養皿后進行霉菌
C．倒平板和取菌液都必須在酒精燈火焰旁進行
D．獲得的菌種如果需要保存，可置于37℃恒溫保存．

Answer 1

分析 分析圖1：圖1是將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉入酵母菌中經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表示基因表達載體的構建過程；②、③過程重復幾次的目的是純化獲得分解淀粉能力強的酵母菌．
分析圖2：圖2是一個平板經培養后的菌落分布，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．
培養基配制時的注意事項
①全程要求無菌操作，無菌技術除了用來防止實驗室的培養物被其他外來微生物污染外，還能有效地避免操作者自身被微生物感染．
②培養基滅菌后，需要冷卻到50℃左右時，才能用來倒平板．可以用手觸摸盛有培養基的錐形瓶，當感覺到錐形瓶的溫度下降到剛剛不燙手時，就可以進行倒平板．操作時應使錐形瓶的瓶口通過火焰，以防止瓶口的微生物污染培養基．
③平板冷凝后皿蓋上會凝結水珠，凝固后的培養基表面的濕度也比較高，若將平板倒置，既可以使培養基表面的水分更好地揮發，又可以防止皿蓋上的水珠落入培養基，造成污染．
④在倒平板的過程中，不能將培養基濺到皿蓋與皿底之間的部位，因為空氣中的微生物可能在皿蓋與皿底之間的培養基上滋生．

解答 解：（1）圖1中，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基可以選出工程酵母菌．②、③過程重復幾次的目的是純化獲得分解淀粉能力強的酵母菌．
（2）由圖乙可知，該同學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，可能是涂布不均勻導致的．
（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，即將淀粉分解產生葡萄糖的能力強，導致酒精發酵速率快，產生二氧化碳的速率更快，所以接種工程酵母菌的發酵罐要先排氣．
（4）微生物培養劑分離的關鍵是無菌操作．常用的接種方法有平板劃線法和稀釋涂布平板法．無菌操作常用的方法主要有消毒和滅菌．
故答案為：
（1）淀粉    篩選出真正高效利用淀粉的工程酵母菌菌種
（2）涂布分離法    涂布不均勻
（3）工程酵母菌利用淀粉的速度很快，發酵產生CO₂的速度也很快
（4）C

點評 本題以工程菌為素材，結合圖表綜合考查基因工程、微生物的實驗室培養、果酒制作、培養液中酵母菌數量的變化，要求考生識記基因工程的工具及操作步驟；識記微生物的接種方法，能根據圖乙判斷接種方法及圖乙現象出現的原因；能分析表格，明確稀釋倍數為10³和10⁵時，各組數據之間的誤差較大，可通過稀釋倍數為10⁴時的數據估算培養液中酵母菌的濃度．