Question

酵母菌与人类的生活息息相关，目前被广泛运用于食品、酿酒、医药卫生等方面。下图为科学家利用相关技术改造酵母菌以提高酿酒工艺。请据图回答：

（1）科学家将地衣芽孢杆菌的α-淀粉酶基因转入酵母菌中，经筛选获得高效利用淀粉的工程酵母菌菌种。上述基因工程过程中最常用的载体是__________，利用_________将目的基因和载体连接起来。淀粉酶基因之所以能嫁接到质粒的DNA分子上，是因为两者的DNA分子具有相同的化学组成和相同的______。培育工程酵母菌的核心操作步骤是下列的________。

A．提取目的基因（淀粉酶基因）       

B．将目的基因与载体结合构建重组DNA分子

C．将目的基因导入酵母菌细胞         

D．目的基因的检测和表达

（2）图中为达到筛选高效利用淀粉的工程酵母菌的目的，图中平板固体培养基应以_________作为唯一的碳源。若在获取高效酵母菌菌种后往培养基中加入___________指示剂，则这些工程菌菌落周围会出现____________现象时表明淀粉酶基因已在酵母菌细胞内成功表达。

（3）生产实践中利用紫甘薯制酒可提高其附加值，工业化大规模制酒前，需要将酵母菌种扩大培养，下列相关说法正确的是____________。

A．应将酵母菌种接种至固体培养基中

B．最后应使用由蛋白胨、酵母提取物等物质制备成的LB培养基培养菌种

C．所有操作工具都必须选择高压蒸汽灭菌锅灭菌

D．在超净工作台上进行接种工作时，应关闭事先打开的紫外灯

（4）为使发酵反应过程管道化、连续化和自动化，同时提高酵母菌多次使用率，科学家进行了固定化酵母菌的相关研究：取磁性壳聚糖微球固体颗粒，加入经扩大培养的酵母菌液，30℃条件下震荡1h，装入上图发酵柱中，用蒸馏水多次清洗。上述固定化酵母菌的方法属于________法。

（5）在酒精发酵阶段，密闭发酵柱内的酵母菌进行________呼吸。培养液中酒精的浓度一般不会超过________。发酵得到的葡萄酒因含有纤维素、果胶等多糖类而比较浑浊，而酵母菌因无分解此类物质的酶故无法直接分解澄清，在工业生产中可用经固定化的________加以澄清处理。

Answer

质粒 DNA连接酶 双螺旋结构 B 淀粉 KI—I2试剂或碘液 透明圈/透明环带 D 吸附法 厌氧 16% 果胶酶

【解析】试题分析：基因工程又称基因拼接技术和DNA重组技术，是以分子遗传学为理论基础，以分子生物学和微生物学的现代方法为手段，将不同来源的基因按预先设计的蓝图，在体外构建杂种DNA分子，然后导入活细胞，以改变生物原有的遗传特性、获得新品种、生产新产品。基因工程技术为基因的结构和功能的研究提供了有力的手段。

（1）基因工程过程中最常用的载体是质粒，利用DNA连接酶将目的基因和载体连接起来。DNA分子具有相同的化学组成和相同的双螺旋结构，淀粉酶基因能嫁接到质粒的DNA分子上。将目的基因与载体结合构建重组DNA分子（基因表达载体的构建）是培育工程酵母菌的核心操作步骤，故选B。

（2）筛选高效利用淀粉的工程酵母菌的目的，以淀粉作为唯一的碳源。KI—I2试剂或碘液遇淀粉变蓝，若淀粉被淀粉酶分解，则蓝色会消失，出现透明圈/透明环带。

（3）培养酵母菌应该使用液体培养基，A错误；LB培养基主要用于培养细菌、扩增菌种数量，酵母菌是真菌，最通用的培养基是马铃薯蔗糖琼脂培养基, B错误；不是所有的操作工具都必须选择高压蒸汽灭菌锅灭菌，如接种环使用灼烧灭菌，C错误；在超净工作台上进行接种工作时，应关闭事先打开的紫外灯，D正确；故选D。

（4）上述固定化酵母菌的方法属于吸附法。

（5）在酒精发酵阶段，密闭发酵柱内的酵母菌进行无氧呼吸。培养液中酒精的浓度一般不会超过16%。发酵得到的葡萄酒因含有纤维素、果胶等多糖类而比较浑浊，而酵母菌因无分解此类物质的酶故无法直接分解澄清，在工业生产中可用经固定化的果胶酶加以澄清处理。