(2011·东北三省四市联考二)回答与酵母菌相关的生物技术问题。
(1)用葡萄酿制果酒时,不可过度清洗葡萄,原因是 。发酵装置如图,葡萄汁装入发酵瓶时,要留有大约1/3的空间,其目的是 。若阀a、b一直打开,最后的发酵产物是 (果酒/果醋)。若想得到另外一种发酵产物,阀a、b的正确操作应为 。
(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:
步骤1,野生菌培养一段时间后,接受紫外线照射进行诱变处理。
步骤2,制备选择培养基:在基本培养基的基础上,注意添加 和调低pH,加琼脂后灭菌,制成固体平板。
步骤3,将诱变处理后的菌液稀释涂布平板。
步骤4,根据 选出突变菌。
(3)上述步骤2 3的目的分别是 和 。
(4)植物秸秆的主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌却无法直接利用,原因是 。若要酵母菌能利用植物秸秆进行发酵制取酒精,请提出解决该问题的方法 。(列举两种方法)
答案:(1)避免葡萄表皮上的酵母菌大量流失 防止发酵旺盛时汁液溢出来 果醋 一直关紧阀a,间歇性打开阀b(或“先短时间阀a、b都打开,后关紧阀a,间歇性打开阀b”) (2)添加高浓度蔗糖(或葡萄糖) 是否能在选择培养基上生长 (3)提供高糖和酸性的筛选环境
获得单一的菌落 (4)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶) 在酵母菌中转入分解酶系相关基因;利用酶或微生物分解麦秆;利用物理和化学方法分解麦秆;将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵(答出其中两项即可)
解析:(1)果酒制作用的酵母菌来自葡萄的表皮,过度清洗葡萄会使酵母菌流失。酵母菌发酵产生二氧化碳,发酵时要留有大约1/3的空间,防止发酵旺盛时汁液溢出来。若阀a、b一直打开,有氧环境酵母菌发酵受抑制,醋酸杆菌在有氧条件下产生果醋。要得到果酒,关紧阀a造成无氧环境,间歇性打开阀b溢出二氧化碳。
(2)获得耐高糖和耐酸特性的酵母菌,要用选择培养基,加入高浓度的糖,降低pH。能在此培养基上生长的酵母菌一定是耐高糖和耐酸特性的。
(3)稀释涂布平板能获得单一的菌落。
(4)酵母菌中缺乏纤维素酶和半纤维素酶,故酵母菌不能利用植物秸秆。若要酵母菌能利用植物秸秆进行发酵制取酒精,一种方案是让酵母菌能分解纤维素和半纤维素(基因突变、基因工程),另一种方案是将纤维素和半纤维素分解后供酵母菌利用。
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