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  为了实现燃料供应来源多样化,发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划.广东省是我国甘蔗主产区之一.甘蔗是一种高光效的C3植物,

  为了实现燃料供应来源多样化,发展长期替代化石燃料的产品如燃料酒精、生物柴油、沼气等已经列入我国未来10年的发展计划.

  广东省是我国甘蔗主产区之一.甘蔗是一种高光效的C3植物,单位面积产量很高,种植面积日益扩大,目前已成为南方地区燃料酒精生产的重要原料.利用甘蔗生产燃料酒精的一般工艺流程为:甘蔗.榨汁(蔗糖)、酵母发酵一蒸馏.成品(燃料酒精).

  请根据上述材料,回答下列问题:

  (1)简述甘蔗大规模快速繁殖技术的过程.___

  (2)具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种,对野生酵母菌进行诱变后通过筛选可以得到具有这些特性的突变菌,诱变及筛选过程如下:

  步骤1:野生菌液体培养一段时间后接受紫外线照射诱变处理.

  步骤2;制备选择培养基.在基本培养基的基础上,注意和___,加琼脂后灭菌,制成固体平板.

  步骤3:将紫外照射后的菌液稀释涂布平板.

  步骤4:根据___一一筛选出突变菌.

  (3)上述步骤2、3和4的依据分别是___.

  (4)利用获得的突变菌和蔗汁进行酒精发酵实验,除了将培养基灭菌、保持空间洁净外,发酵过程中防止外来杂菌人侵还有哪些可行方法?(列举两种)

  (5)甘蔗榨汁以后还有大量的蔗渣废弃物,主要成分为木质素、纤维素和半纤维素,但是酵母菌无法直接利用,原因是其___.请提出解决该问题的方法.(列举两种方法)___

  (6)突变菌往往带有一些特殊的基因.在获得这些基因的过程中,PCR技术相当重要.PCR扩增反应中加人引物和DNA聚合酶的作用分别是什么?___.

1回答
2020-02-14 01:28
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费鹤良

  (1)甘蔗大规模快速繁殖技术为植物组织培养技术,其过程为:选取甘蔗外植体,通过诱导脱分化产生愈伤组织,然后通过调整植物激素比例,再分化形成芽和根,获得大量试管苗(或通过诱导大量形成胚状体,制成人工种子,适宜条件下萌发长成幼苗).

  (2)根据题干信息“具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌是理想的酒精发酵菌种”可知,制备培养基时,在基本培养基的基础上,注意添加高浓度蔗糖(葡萄糖)和调低pH值;最后根据酵母菌能否在选择培养基上生存筛选出突变菌.

  (3)上述步骤2的依据是题干中信息提供高糖和酸性的筛选环境;步骤3的目的是获得单菌落;步骤4的依据是能生长代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性.

  (4)防止外来杂菌人侵的方法除了灭菌、保持空间洁净外,还有①利用突变菌的耐酸特性,降低培养基的pH值,达到抑菌的目的;②利用突变菌的耐高糖特性,通过高渗环境达到抑菌目的;③保持厌氧环境,达到抑菌目的;④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素,达到抑菌目的.

  (5)由于酵母菌缺乏分解纤维素和半纤维素的酶系,所以酵母菌无法直接利用蔗渣废弃物中的成分,为了解决这一问题,可以在酵母菌中转人分解酶系相关基因;利用酶或微生物分解蔗渣;利用物理和化学方法分解蔗渣;将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵.

  (6)PCR扩增反应中加人引物的作用是结合在模板DNA上,提供DNA延伸起始位点;DNA聚合酶的作用是从引物的3'端开始催化DNA链的延伸.

  故答案为:

  (1)选取甘蔗外植体,通过诱导脱分化产生愈伤组织,然后通过调整植物激素比例,再分化形成芽和根,获得大量试管苗(或通过诱导大量形成胚状体,制成人工种子,适宜条件下萌发长成幼苗)

  (2)添加高浓度蔗糖(葡萄糖);调低pH值;是否能在选择培养基上生长

  (3)提供高糖和酸性的筛选环境;获得单菌落;能生长代表该菌落具有耐高糖和耐酸的特性

  (4)①利用突变菌的耐酸特性,降低培养基的pH值,达到抑菌的目的;②利用突变菌的耐高糖特性,通过高渗环境达到抑菌目的;③保持厌氧环境,达到抑菌目的;④在培养基中添加一些抑制物如特殊的抗生素,达到抑菌目的

  (5)缺乏相应分解酶系(或缺乏纤维素酶和半纤维素酶).在酵母菌中转人分解酶系相关基因;利用酶或微生物分解蔗渣;利用物理和化学方法分解蔗渣;将酵母菌与其他能分解蔗渣的微生物混合发酵

  (6)引物的作用是结合在模板DNA上,提供DNA延伸起始位点;DNA聚合酶的作用是从引物的3'端开始催化DNA链的延伸

2020-02-14 01:32:18

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