Question

(2007廣東生物，40)為了實(shí)現(xiàn)燃料供應(yīng)來(lái)源多樣化，發(fā)展長(zhǎng)期替代化石燃料的產(chǎn)品如燃料酒精、生物柴油、沼氣等已經(jīng)列入了我國(guó)未來(lái)10年的發(fā)展計(jì)劃。

廣東省是我國(guó)甘蔗的主產(chǎn)區(qū)之一。甘蔗是一種高光效的植物，單位面積產(chǎn)量很高，種植面積日益擴(kuò)大，目前已成為南方地區(qū)燃料酒精生產(chǎn)的重要原料。利用甘蔗生產(chǎn)燃料酒精的一般工藝流程為：甘蔗→榨汁(蔗糖)→酵母發(fā)酵→蒸餾→成品(燃料酒精)。

請(qǐng)根據(jù)上述材料，回答下列問題：

(1)簡(jiǎn)述甘蔗大規(guī)�？焖俜敝臣夹g(shù)的過(guò)程。

(2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精發(fā)酵菌種，對(duì)野生酵母菌進(jìn)行誘變后通過(guò)篩選可以得到具有這些特性的突變菌，誘變及篩選過(guò)程如下：

步驟1：野生菌液體培養(yǎng)一段時(shí)間后接受紫外線照射誘變處理。

步驟2：制備選擇培養(yǎng)基。在基本培養(yǎng)基的基礎(chǔ)上，注意________和________________，加瓊脂后滅菌，制成固體平板。

步驟3：將紫外照射后的菌液稀釋涂布平板。

步驟4：根據(jù)________篩選出突變菌。

(3)上述步驟2、3和4的依據(jù)分別是_______________________________

_____________________________________________________________。

(4)利用獲得的突變菌和蔗汁進(jìn)行酒精發(fā)酵實(shí)驗(yàn)，除了將培養(yǎng)基滅菌、保持空間潔凈外，發(fā)酵過(guò)程中防止外來(lái)雜菌入侵還有哪些可行方法?(列舉兩種)

(5)甘蔗榨汁以后還有大量的蔗渣廢棄物，主要成分為木質(zhì)素、纖維素和半纖維素，但是酵母菌無(wú)法直接利用，原因是其________。請(qǐng)?zhí)岢鼋鉀Q該問題的方法。(列舉兩種方法)

(6)突變菌往往帶有一些特殊的基因。在獲得這些基因的過(guò)程中，PCR技術(shù)相當(dāng)重要。PCR擴(kuò)增反應(yīng)中加入引物和DNA聚合酶的作用分別是什么?

Answer 1

答案：
解析：

考題解析：(1)若要快速繁殖甘蔗，可以采用組織培養(yǎng)的過(guò)程，主要有脫分化和再分化兩個(gè)過(guò)程。(2)既然要選擇出耐高糖、耐酸性的微生物，我們可以通過(guò)在培養(yǎng)基中加入大量的糖以及調(diào)節(jié)pH為酸性，看微生物能否在此培養(yǎng)基上生存來(lái)選擇。(5)酵母菌之所以不能利用纖維素主要是沒有相應(yīng)的酶系，因此可以考慮采用轉(zhuǎn)基因方法或者是利用其他微生物先將纖維素分解成能夠被酵母菌利用的糖類。由于DNA聚合酶只能夠延伸DNA鏈，而不能夠從頭開始合成DNA鏈，因此在PCR擴(kuò)增反應(yīng)中需要加入引物，而加入DNA聚合酶的作用是催化DNA鏈的延伸。 答案：(1)選取甘蔗外植體，通過(guò)誘導(dǎo)脫分化產(chǎn)生愈傷組織，然后通過(guò)調(diào)整植物激素比例，再分化形成芽和根，獲得大量試管苗(或通過(guò)誘導(dǎo)大量形成胚狀體，制成人工種子，適宜條件下萌發(fā)長(zhǎng)成幼苗)。 (2)添加高濃度蔗糖(葡萄糖)　調(diào)低pH值　是否能在選擇培養(yǎng)基上生長(zhǎng) (3)提供高糖和酸性的篩選環(huán)境；獲得單菌落；能生長(zhǎng)代表該菌落具有耐高糖和耐酸的特性 (4)①利用突變菌的耐酸特性，降低培養(yǎng)基的pH值，達(dá)到抑菌的目的；②利用突變菌的耐高糖特性，通過(guò)高滲環(huán)境達(dá)到抑菌目的；③保持厭氧環(huán)境，達(dá)到抑菌目的；④在培養(yǎng)基中添加一些抑制物如特殊的抗生素，達(dá)到抑菌目的。 (5)缺乏相應(yīng)分解酶系(或缺乏纖維素酶和半纖維素酶)在酵母菌中轉(zhuǎn)入分解酶系相關(guān)基因；利用酶或微生物分解蔗渣；利用物理和化學(xué)方法分解蔗渣；將酵母菌與其他能分解蔗渣的微生物混合發(fā)酵。 (6)引物的作用是結(jié)合在模板DNA上，提供DNA延伸起始位點(diǎn)；DNA聚合酶的作用是從引物的端開始催化DNA鏈的延伸。

提示：

命題思路：本題綜合考查考生對(duì)生物技術(shù)實(shí)踐模塊中的植物組織培養(yǎng)、特殊微生物的篩選及應(yīng)用、酶的應(yīng)用以及PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用等內(nèi)容的掌握；理論聯(lián)系實(shí)際，針對(duì)生物學(xué)問題進(jìn)行初步研究，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)路線，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和現(xiàn)象進(jìn)行正確地分析與判斷，綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。