Question

（2013四川卷）10．（12分）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_____________。为达到筛选目的，平板内的固体培养基应以____________作为唯一碳源。②、③过程需要重复几次，目的是______________。

（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_____________________；推测该同学接种时可能的操作失误是______________。

（3）以淀粉为原料，用工程酵母菌和普通酵母菌在相同的适宜条件下密闭发酵，接种________菌的发酵罐需要先排气，其原因是__________________________。

（4）用凝胶色谱法分离α一淀粉酶时，在色谱柱中移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较________。

Answer 1

【答案】（1）限制性核酸内切酶、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  

（3）工程酵母      工程菌分解淀粉产生葡萄糖的能力强，导致酒精发酵产生CO₂的速率更快    

（4）小

【解析】本题考查选修本中相关知识，包括有基因工程、微生物的培养和发酵、蛋白质的提取和分离等。

（1）①步骤为将目的基因与运载体连接，需要先用同一种限制性核酸内切酶分别切割质粒和目的基因，露出相同的黏性末端，然后再用DNA连接酶连接为重组质粒；而在以淀粉为唯一碳源的培养基中，其他微生物难以利用淀粉而被抑制，从而筛选高效利用淀粉的工程酵母菌；重复筛选多次可以提高目的菌的纯度。

（2）图中平板培养后的结果，形成了多个菌落，因此为稀释涂布平板法，但是菌落分布不均匀，集中分布在一定区域，说明涂布不均匀。

（3）由于工程酵母菌能够更高效的利用淀粉，因此在以淀粉为原料的培养条件下，可以更快的进行增殖和发酵，酒精发酵产生的二氧化碳较多，所以需要先排气。

（4）凝胶色谱法分离的原理是相对分子质量较大的蛋白质分子不能进入凝胶颗粒内部，只能分布在颗粒之间，通过的路程较短，移动速度较快；相对分子质量较小的蛋白质分子比较容易进入凝胶内的通道，通过的路程较长，移动速度较慢。因此，移动速度较慢的蛋白质，相对分子质量较小。