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    常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖，自然界中一些酵母菌能分解木糖产生酒精但对酒精的耐受能力较差。下面是利用木糖发酵产生酒精的酿酒酵母的培育过程，请分析回答下列问题。

    (1)将自然界中采集到的葡萄带回实验室，用________将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，瓶中的液体经适当稀释后，用________方法接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养，获得各种菌落。

    (2)将培养基上的酵母菌菌株转接到以木糖为唯一碳源的培养基中，无氧条件下培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌________。从存活的酵母菌提取DNA，并用PCR技术大量扩增目的基因。

    (3)将目的基因连接到一种穿梭质粒(可以在大肠杆菌中复制和在酿酒酵母中表达的质粒)上。该质粒具有两种标记基因，即氨苄青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因。大肠杆菌被该质粒转化后，应接种于含________的培养基上进行筛选。将质粒导入酵母菌时，由于氨苄青霉素不能抑制酵母菌繁殖，应选择缺乏________能力的酿酒酵母作为受体菌。从细胞结构看，酵母菌不同于大肠杆菌的主要特点是________。

    (4)对转基因酿酒酵母发酵能力进行测试，结果如图所示：

    据图分析，将转基因酿酒酵母接种在以________为碳源的培养基中进行发酵能力测试，最初培养基中的________糖被快速消耗，随着发酵继续进行，转基因酿酒酵母能够___________________，说明所需菌株培育成功。

     

    【答案】

    （1）无菌水  稀释涂布平板法  （2）不能利用木糖发酵（或缺乏木糖发酵途径）（3）氨苄青霉素  尿嘧啶合成   有核膜包被的细胞核  （4）葡萄糖和木糖  葡萄  利用木糖产生酒精，并且酒精浓度升高对木糖发酵无明显影响。

    【解析】

    试题分析：(1)常用的微生物分离方法有平板划线法和稀释涂布平板法。平板划线法是用接种环在培养基表面连续划线过程中将聚集的菌体逐步分散到培养基的表面。最终分离到由一个细胞繁殖而来的菌落；稀释涂布平板法是先将菌液进行一系列梯度稀释，再涂布培养。稀释度足够高的培养液涂布的结果可形成单个菌落。(2)以木糖为唯一碳源的培养基是选择培养基，可以筛选出能利用木糖的酵母菌。(3)转入质粒的大肠杆菌对氨苄青霉素有抗性，故可以培养在含有氨苄青霉素的培养基上进行筛选。以缺乏尿嘧啶合成酶的酵母菌作为受体细胞，可以利用缺乏尿嘧啶的培养基筛选出导入质粒的酵母菌菌株。(4)图示实验结果表明，在葡萄糖大量消耗后，酵母菌仍能利用木糖快速产生酒精，说明转基因酵母菌培养成功。

    考点： 本题考查微生物培养相关知识，意在考查考生理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力和提取信息的能力。

     

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中生物 来源：江苏省扬州中学2012届高三最后冲刺热身生物试题 题型：071

    常见的酿酒酵母只能利用葡萄糖而不能利用木糖，自然界中一些酵母菌能分解木糖产生酒精但对酒精的耐受能力较差。下面是利用木糖发酵产生酒精的酿酒酵母的培育过程，请分析回答下列问题：

    （1）将自然界中采集到的葡萄带回实验室，用________将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，瓶中的液体经适当稀释后，接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养，获得各种菌落。

    （2）将培养基上的酵母菌菌株转接到以木糖为唯一碳源的培养基中，无氧条件下培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌________。从存活的酵母菌提取DNA，从中获取目的基因并用PCR技术大量扩增。这里目的基因是指控制________合成的基因

    （3）将目的基因连接到一种穿梭质粒上。该质粒既含有大肠杆菌的复制起点pMB1ori，也含有酵母菌复制起点ARS，还具有两种标记基因，即氨苄青霉素抗性基因和尿嘧啶合成酶基因。你认为这种质粒的特点是________。

    （4）大肠杆菌被该质粒转化后，应接种于含________的培养基上进行筛选。将质粒导入酵母菌时，由于氨苄青霉素不能抑制酵母菌繁殖，应选择缺乏________能力的酿酒酵母作为受体菌。

    （5）对转基因酿酒酵母发酵能力进行测试，结果如右图所示，据图分析，将转基因酿酒酵母接种在________为碳源的培养基中进行发酵能力测试，最初培养基中的葡萄糖被快速消耗，随着发酵继续进行，酿酒酵母能够________，说明所需菌株培育成功。

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    科目：高中生物 来源：2010-2011学年福建省福州八县（市）一中高二下学期期中联考生物 题型：综合题

    天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转人酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题：
    （1）将淀粉酶基因切割下来所用的工具是              ，用               将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，下一步将该DNA分子                  ，以完成工程菌的构建。
    （2）若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是                 ；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用                      检测。将该工程菌接种在含淀粉的固体平板培养基上，培养一定时间后，加入碘液，工程菌周围出现透明圈，请解释该现象发生的原因。_________________________    
    （3）如何进一步鉴定不同的转基因工程菌菌株利用淀粉能力的大小? ______________。（2分）
    （4）微生物在基因工程领域中有哪些重要作用?（至少说明两点） ________________。（2分）

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    科目：高中生物 来源：2013-2014学年北京东城区高三第一学期期末检测生物卷（解析版） 题型：综合题

    （6分）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。

    （1）将自然界中采集到的葡萄带回实验室，用无菌水将葡萄皮上的微生物冲洗到无菌的三角瓶中，然后将瓶中的液体用________法接种于固体培养基上，在适宜的条件下培养，获得各种菌落。

    （2）将培养基上的酵母菌菌株转接到         的培养基中，无氧条件下培养一周后，有些酵母菌死亡，说明这些酵母菌不能利用木糖发酵。从存活的酵母菌中提取DNA，经大量扩增获得目的基因。

    （3）将目的基因连接到质粒上，该质粒具有尿嘧啶合成酶基因作为标记基因。将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。

    （4）将上述获得的转基因酿酒酵母接种在以          和          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          ，即说明所需菌株培育成功。

     

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    科目：高中生物 来源：江西省期中题 题型：读图填空题

    天然酿酒酵母菌通常缺乏分解淀粉的酶类，用作发酵原料的淀粉需经一系列复杂的转化过程才能被利用。研究者从某丝状真菌中获取淀粉酶基因并转入酿酒酵母菌，获得的酿酒酵母工程菌可直接利用淀粉产生酒精。请回答下列问题：
    (1)将淀粉酶基因切割下来所用的工具是________，用_______将淀粉酶基因与载体拼接成新的DNA分子，此表达载体除目的基因外，必须含有______、_______和标记基因。
    (2)若要鉴定淀粉酶基因是否插入酿酒酵母菌，可采用的检测方法是_______________，该项方法要用____________作探针进行检测；若要鉴定淀粉酶基因是否翻译成淀粉酶，可采用_____方法检测。
    (3)采用PCR技术可对目的基因进行体外扩增。该反应体系的主要成分应包含：扩增缓冲液(含Mg2+)、水、4种dNTP、模板DNA、引物和____________。其中引物有_________种，实质是_______，假如引物都用3H标记，从理论上计算循环4次，所得DNA分子中含有3H标记的占____。
    (4)已知BarnHⅠ与BglⅡ的识别序列及切割位点如下图所示，用这两种酶和DNA连接酶对一段含有数个BarnHⅠ和BglⅡ识别序列的DNA分子进行反复的切割、连接操作，若干循环后_______序列明显增多。
    (5)基因工程只能生产自然界已存在的蛋白质，__________却能生产自然界不存在的新的蛋白质，但最终还须通过改造基因来实现，原因是__________。

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