Question

17．为了实现燃料供应来源多样化，发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划．广东省是我国甘蔗主产区之一．甘蔗是一种高光效的C₄植物，单位面积产量很高，种植面积日益扩大，目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料．利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为：甘蔗→（蔗糖）→酵母发酵→蒸馏→成品（燃料酒精）．
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）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：
①步骤1：野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理．
②步骤2：制备选择培养基．在基本培养基的基础上，注意添加高浓度蔗糖（葡萄糖）和调低（高、低）PH值，加琼脂后灭菌，制成固体平板．
③步骤3：将紫外线照射后的菌液采用稀释涂布平板（平板划线）法接种．
④步骤4：根据是否能在选择培养基上生长筛选出突变菌．
（2）上述步骤③的目的是获得单菌落
（3）甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物，主要成分为木质素、纤维素和半纤维素，但是酵母菌无法直接利用，原因是其缺乏相应的分解酶系（或缺乏纤维素酶和半纤维素酶）．请提出解决该问题的方法．在酵母菌中转入分解酶系的相关基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化学方法分解蔗渣；将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵（列举一种方法）

Answer 1

分析 微生物常见的接种的方法
①平板划线法：将已经熔化的培养基倒入培养皿制成平板，接种，划线，在恒温箱里培养．在线的开始部分，微生物往往连在一起生长，随着线的延伸，菌数逐渐减少，最后可能形成单个菌落．
②稀释涂布平板法：将待分离的菌液经过大量稀释后，均匀涂布在培养皿表面，经培养后可形成单个菌落．

解答 解：（1）要筛选耐高糖和耐酸特性的酵母菌，则应在培养基中添加高浓度蔗糖（葡萄糖）和调低pH；接种微生物常用平板划线法或稀释涂布平板法；根据是否能在选择培养基上生长筛选出突变菌．
（2）上述步骤3的目的是获得单一的菌落．
（3）酵母菌种缺乏相应分解酶系（或缺乏纤维素酶和半纤维素酶），因此不能直接利用植物秸秆（主要成分为木质素、纤维素和半纤维素）．若要酵母菌能利用植物秸秆进行发酵制取酒精，可在酵母菌中转入分解酶系相关基因；或利用酶或微生物分解麦秆；或利用物理和化学方法分解麦秆；或将酵母菌与其他能分解麦秆的微生物混合发酵．
故答案为：
（1）②高浓度蔗糖（葡萄糖）     低       ③稀释涂布平板（平板划线）     ④是否能在选择培养基上生长
（2）获得单菌落
（3）缺乏相应的分解酶系（或缺乏纤维素酶和半纤维素酶）         在酵母菌中转入分解酶系的相关基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化学方法分解蔗渣；将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵

点评 本题考查微生物的分离和培养，要求考生识记几种微生物常用的两种方法，能根据题目中信息完善实验步骤，再结合所学的知识准确答题．