Question

2．生物技術與社會現象、生產實際聯系密切，請回答下列關于生物技術實踐的問題．
（1）在果酒果醋的自然發酵過程中，酵母菌的來源是附著在果皮上的野生型酵母菌，發酵裝置內加入果汁后要留出約$\frac{1}{3}$的空間，目的是有利于酵母菌有氧呼吸并進行快速繁殖；防止發酵過程中產生二氧化碳造成發酵液溢出．酒精發酵后轉入醋酸發酵前，除改變溫度外，還需調整的發酵條件是通入無菌空氣．
（2）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：

圖一中的②、③過程需重復幾次，目的是進一步．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二所示，推測該同學接種時可能的操作失誤是涂布不均勻．
（3）制備固定化酵母細胞時要將干酵母活化，并將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的酵母細胞，進行充分攪拌，使其混合均勻，再轉移至注射器中，以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的氯化鈣溶液中，觀察凝膠珠的形成．
（4）DNA粗提取與鑒定實驗中，對最后得到絮狀物進行鑒定時，先取兩支試管，分別加入等量的2mol/L的NaCl溶液溶解絮狀物，再向試管中各加入4mL二苯胺試劑，混合均勻，后續進一步的操作是將試管置于沸水中加入5分鐘（等冷卻后），比較兩支試管中溶液的顏色．

Answer 1

分析 分析圖一：圖一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．
分析圖二：圖二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．

解答 解：（1）在果酒果醋的自然發酵過程中，酵母菌的來源是附著在果皮上的野生型酵母菌，發酵裝置內加入果汁后要留出約$\frac{1}{3}$的空間，有利于酵母菌有氧呼吸并進行快速繁殖；防止發酵過程中產生二氧化碳造成發酵液溢出．醋酸菌是嗜氧菌，因此酒精發酵后轉入醋酸發酵前，除改變溫度外，還需通入無菌空氣．
（2）分析題意可知，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，將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉入酵母菌中，篩選得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌種，圖一中的②、③過程需重復幾次，能夠進一步篩選純化獲得分解淀粉能力強的酵母菌．圖二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，推測該同學接種時可能涂布不均勻．
（3）制備固定化酵母細胞時要將干酵母活化，并將溶化好的海藻酸鈉溶液冷卻至室溫，加入已活化的酵母細胞，進行充分攪拌，使其混合均勻，再轉移至注射器中，以恒定的速度緩慢地將注射器中的溶液滴加到配制好的氯化鈣溶液中，觀察凝膠珠的形成．
（4）DNA粗提取與鑒定實驗中，對最后得到絮狀物進行鑒定時，由于利用二苯胺識記鑒定DNA需要沸水浴加熱，即將試管置于沸水中加入5分鐘（等冷卻后），最后比較兩支試管中溶液的顏色．
故答案為：
（1）附著在果皮上的野生型酵母菌          有利于酵母菌有氧呼吸并進行快速繁殖；防止發酵過程中產生二氧化碳造成發酵液溢出           通入無菌空氣
（2）篩選純化獲得分解淀粉能力強的酵母菌涂布不均勻
（3）海藻酸鈉         氯化鈣
（4）將試管置于沸水中加入5分鐘（等冷卻后）

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、果酒果醋的制作、DNA粗提取和鑒定的有關知識，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，能根據圖二判斷接種方法及圖二現象出現的原因．