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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C-高二生物

时间:2020-04-17
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C4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)→酵母菌发酵→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:野生酵母菌液体培养一段时间后接受紫外线照射做诱变处理。
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:将紫外线照射后的菌液稀释涂布平板。
步骤4:根据___________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糖进行酒精发酵实验,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入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___________。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扩增反应中加入引物和DNA聚合酶的作用分别是什么? 题型:填空题难度:偏难来源:期末题
答案:

(1)选取甘蔗外植体,通过诱导脱分化产生愈伤组织,然后调整植物激素比例,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,达到抑菌的日的;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(或缺乏纤维素和半纤维素酶) 在酵母菌中转入分解酶系相关基因,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。

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