Question

【題目】酵母菌與人類的生活息息相關，目前被廣泛運用于食品、釀酒、醫藥衛生等方面。下圖為科學家利用相關技術改造酵母菌以提高釀酒工藝。請據圖回答：

（1）科學家將地衣芽孢桿菌的α-淀粉酶基因轉入酵母菌中，經篩選獲得高效利用淀粉的工程酵母菌菌種。上述基因工程過程中最常用的載體是__________，利用_________將目的基因和載體連接起來。淀粉酶基因之所以能嫁接到質粒的DNA分子上，是因為兩者的DNA分子具有相同的化學組成和相同的______。培育工程酵母菌的核心操作步驟是下列的________。

A．提取目的基因（淀粉酶基因）

B．將目的基因與載體結合構建重組DNA分子

C．將目的基因導入酵母菌細胞

D．目的基因的檢測和表達

（2）圖中為達到篩選高效利用淀粉的工程酵母菌的目的，圖中平板固體培養基應以_________作為唯一的碳源。若在獲取高效酵母菌菌種后往培養基中加入___________指示劑，則這些工程菌菌落周圍會出現____________現象時表明淀粉酶基因已在酵母菌細胞內成功表達。

（3）生產實踐中利用紫甘薯制酒可提高其附加值，工業化大規模制酒前，需要將酵母菌種擴大培養，下列相關說法正確的是____________。

A．應將酵母菌種接種至固體培養基中

B．最后應使用由蛋白胨、酵母提取物等物質制備成的LB培養基培養菌種

C．所有操作工具都必須選擇高壓蒸汽滅菌鍋滅菌

D．在超凈工作臺上進行接種工作時，應關閉事先打開的紫外燈

（4）為使發酵反應過程管道化、連續化和自動化，同時提高酵母菌多次使用率，科學家進行了固定化酵母菌的相關研究：取磁性殼聚糖微球固體顆粒，加入經擴大培養的酵母菌液，30℃條件下震蕩1h，裝入上圖發酵柱中，用蒸餾水多次清洗。上述固定化酵母菌的方法屬于________法。

（5）在酒精發酵階段，密閉發酵柱內的酵母菌進行________呼吸。培養液中酒精的濃度一般不會超過________。發酵得到的葡萄酒因含有纖維素、果膠等多糖類而比較渾濁，而酵母菌因無分解此類物質的酶故無法直接分解澄清，在工業生產中可用經固定化的________加以澄清處理。

Answer 1

【答案】 質粒 DNA連接酶 雙螺旋結構 B 淀粉 KI—I2試劑或碘液 透明圈/透明環帶 D 吸附法 厭氧 16% 果膠酶

【解析】試題分析：基因工程又稱基因拼接技術和DNA重組技術，是以分子遺傳學為理論基礎，以分子生物學和微生物學的現代方法為手段，將不同來源的基因按預先設計的藍圖，在體外構建雜種DNA分子，然后導入活細胞，以改變生物原有的遺傳特性、獲得新品種、生產新產品。基因工程技術為基因的結構和功能的研究提供了有力的手段。

（1）基因工程過程中最常用的載體是質粒，利用DNA連接酶將目的基因和載體連接起來。DNA分子具有相同的化學組成和相同的雙螺旋結構，淀粉酶基因能嫁接到質粒的DNA分子上。將目的基因與載體結合構建重組DNA分子（基因表達載體的構建）是培育工程酵母菌的核心操作步驟，故選B。

（2）篩選高效利用淀粉的工程酵母菌的目的，以淀粉作為唯一的碳源。KI—I2試劑或碘液遇淀粉變藍，若淀粉被淀粉酶分解，則藍色會消失，出現透明圈/透明環帶。

（3）培養酵母菌應該使用液體培養基，A錯誤；LB培養基主要用于培養細菌、擴增菌種數量，酵母菌是真菌，最通用的培養基是馬鈴薯蔗糖瓊脂培養基, B錯誤；不是所有的操作工具都必須選擇高壓蒸汽滅菌鍋滅菌，如接種環使用灼燒滅菌，C錯誤；在超凈工作臺上進行接種工作時，應關閉事先打開的紫外燈，D正確；故選D。

（4）上述固定化酵母菌的方法屬于吸附法。

（5）在酒精發酵階段，密閉發酵柱內的酵母菌進行無氧呼吸。培養液中酒精的濃度一般不會超過16%。發酵得到的葡萄酒因含有纖維素、果膠等多糖類而比較渾濁，而酵母菌因無分解此類物質的酶故無法直接分解澄清，在工業生產中可用經固定化的果膠酶加以澄清處理。