Question

3．由于酵母菌直接利用淀粉的能力很弱，有人将地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种（过程如图甲所示）．

（1）图甲中，过程①需要的酶有限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶．为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以淀粉作为唯一碳源．②、③过程需要重复几次，目的是进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌
（2）某同学尝试过程③的操作，其中一个平板经培养后的菌落分布如图乙所示．该同学的接种方法是稀释涂布平板法；推测该同学接种时可能的操作失误是涂布不均匀．该操作过程中需要对哪些实验器材进行灭菌AC．
A、玻璃刮铲B、接种针C、培养基D、工程酵母菌种    E、酒精灯
（3）对于实验结果分析正确的是：AC
A、在培养基中添加碘液进行染色，菌落周围会出现透明圈，颜色较浅．
B、可挑选透明圈较大的工程菌进行培养．
C、在密闭和不密闭的情况下培养，酵母菌出现的透明圈大小不同．
D、在实验条件适宜时，酵母菌进行孢子生殖，繁殖迅速．
（4）以淀粉为原料，用工程酵母菌在适宜条件下密闭发酵，隔一段时间需要进行排气，其原因是酒精发酵产生CO₂需要排出，否则压力过大．

Answer 1

分析 分析图甲：图甲是将地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中经筛选得到了可高效利用淀粉的工程酵母菌菌种的过程．图中①表示基因表达载体的构建过程；②、③过程重复几次的目的是纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌．
分析图乙：图乙是一个平板经培养后的菌落分布，可见其采用的是稀释涂布平板法，但图中群落分布相对较集中．

解答 解：（1）图甲过程①表示基因表达载体的构建，该过程先要用同种限制性核酸内切酶切割含有目的基因的外源DNA分子和质粒，再用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来形成重组质粒．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，所以用以淀粉为唯一碳源的选择培养基可以选出工程酵母菌．②、③过程重复几次的目的是纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌．
（2）由图乙可知，该同学采用的是稀释涂布平板法，但菌落比较集中，没有很好的分散开来，可能是涂布不均匀导致的．该实验操作过程中需要对玻璃刮铲和培养基进行灭菌处理，而涂布平板中没有使用接种针，故选：AC．
（3）碘液与淀粉呈蓝色，转基因的酵母菌能够将淀粉分解，在培养基中添加碘液进行染色，菌落周围会出现透明圈，颜色较浅．酵母菌属于兼性厌氧型真菌，在密闭和不密闭的情况下培养，消耗的淀粉量不同，酵母菌出现的透明圈大小不同．故选：AC．
（4）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，即将淀粉分解产生葡萄糖的能力强，导致酒精发酵速率快，产生二氧化碳的速率更快，所以接种工程酵母菌的发酵罐要先排气．
故答案为：
（1）限制性核酸内切酶（限制酶）、DNA连接酶       淀粉      进一步筛选纯化获得分解淀粉能力强的酵母菌
（2）稀释涂布平板法     涂布不均匀   AC
（3）AC
（4）酒精发酵产生CO₂需要排出，否则压力过大．

点评 本题以工程菌为素材，结合图表综合考查基因工程、微生物的实验室培养、果酒制作、培养液中酵母菌数量的变化，要求考生识记基因工程的工具及操作步骤；识记微生物的接种方法，能根据图乙判断接种方法及图乙现象出现的原因．