Question

【题目】常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖来进行酒精发酵，而自然界中某些酵母菌能分解木糖产生酒精，但是对酒精的耐受能力差。科学家利用基因工程培育了能利用这两种糖进行发酵且对酒精耐受能力强的酿酒酵母。请分析回答：

（1）微生物实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是________；为了减少灭菌后器皿被污染，灭菌前应该将器皿_________________。图是灭菌锅及其局部剖面示意图，图中甲、乙指示的结构依次是 ________________ 。

（2）制备酵母菌培养基要进行平板操作，待平板冷凝后，要将培养皿倒置，其主要原因是_______________________________。

（3）取从自然界中采集的葡萄，然后在超净台上将葡萄置于0.1%氯化汞水溶液中进行表面消毒5min，再用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，然后进行纯化培养。下图甲是经上述纯化培养的结果，在培养基上接种时划线的顺序是依次是[________] （用编号表示）。研究者在经过甲接种后得到了一个经培养后菌落分布如下图乙所示的平板，推测接种时可能的操作失误是_________。为了确定培养基是否被污染，需要进行的操作是：_____________ 。

（4）下表为某学生在筛选培养能利用木糖发酵的酵母菌时所配置的培养基配方，请指出其中的明显不足之处_______________________。

K2HP04	FeS04	MgS04.7H20	NaNO3	KCl	蔗糖	木糖	琼脂	蒸馏水
0.1g	0.001g	0.05g	0.3g	0.05g	3.0g	3.0g	2.og	100ml

（5）再将目的基因连接到具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因的质粒上，并将所得的重组质粒导入酵母菌时，应选择缺乏_______________能力的酿酒酵母作为受体菌。

（6）将经上述流程培养获得的转基因酿酒酵母接种在含葡萄糖和木糖的培养基中进行酒精发酵能力测试。随着发酵的进行，若该酿酒酵母能够存活，说明它能____________________________________________________，即说明所需菌株培育成功。

Answer 1

【答案】高压灭菌、干热灭菌 用牛皮纸包扎 安全阀、排气阀 防止冷凝水污染培养基 1-3-2 涂布不均匀 培养空白平板 应该以木糖为唯一碳源 尿嘧啶合成能力 既能利用木糖，又能耐受酒精

【解析】

阅读题干和题图可知，本题涉及的知识有微生物的培养与分离，微生物接种在固体培养基上的方法主要有稀释涂布平板法和平板划线法。选择培养基是指通过培养混合的微生物，仅得到或筛选出所需要的微生物，其他不需要的种类在这种培养基上是不能生存的。利用选择培养基和转基因技术能够筛选利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的耐受能力强的酵母菌。

图1中甲是安全阀，乙是排气阀，丙是压力表，明确知识点，梳理相关的基础知识，分析题图，结合问题的具体提示综合作答。

（1）灭菌是指使用强烈的理化因素杀死物体内外一切微生物的细胞、芽孢和孢子的过程。微生物实验用的培养皿常用的两种灭菌方法是高压灭菌、干热灭菌；将培养皿放入灭菌锅之前通常用牛皮纸或报纸包扎避免灭菌后的再次污染。图1中甲是安全阀，乙是排气阀。

（2）待平板冷凝后，要将平板倒置，其主要原因是防止培养皿盖的冷凝水落入培养基造成污染。

（3）在培养基上接种时划线的顺序依次是每一区的划线应从前一区划线的末端位置开始划线，从而能将菌种逐区减少，所以划线顺序是1-3-2；培养后菌落分布不均匀可能是接种时涂布不均匀造成的。为了确定培养基是否被污染，可以培养空白平板以作为对照。

（4）表格中有蔗糖、木糖两种碳原，而筛选培养能利用木糖发酵的酵母菌时，应该以木糖为唯一碳源。

（5）已知将目的基因连接到具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因的质粒上，并将所得的重组质粒导入酵母菌。所以利用质粒标记基因表达的标记性状可以判断目的基因是否成功导入受体细胞，故应该选择缺乏尿嘧啶合成能力的酿酒酵母作为受体菌。

（6）转基因酿酒酵母能利用这葡萄糖和木糖进行发酵且对酒精耐受能力强，故应该接种在以葡萄糖和木糖为碳源的培养基中进行发酵能力测试。随着发酵的持续进行，若该酿酒酵母能够存活，说明它能利用葡萄糖和木糖产生酒精，且对酒精的耐受能力强。