Question

【题目】回答下列（一）、（二）小题：

（一）啤酒是以粮食作物大麦（富含淀粉）酿造为主。

（1）所用大麦大多是没有发芽的，在酿造过程中需要将麦汁进行______过程，在实际生产中往往要将反应温度提高至90℃以上，因此添加的酶应具有________特点，而该步骤设置的优点有__________（写出一点即可）。

（2）再根据酿造情况添加酵母菌，形成具有独特风味的啤酒。______、______等会影响啤酒的风味。

（3）如图是微生物平板划线示意图，划线的顺序为12345，下列说法中正确的是______

A．操作前要将接种环用酒精消毒

B．划线操作时将皿盖完全打开，划完立即盖上

C．只有在5区才可以得到所需菌落

D．在12345区域中划线前后都要对接种环灭菌

（4）酿造过程可在如图所示的发酵罐中进行。下列有关叙述不正确的是：______

A．夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理

B．乙醇为挥发性物质，故发酵过程中空气的进气量不宜太大

C．正常发酵过程中罐内的压力不会低于大气压

D．可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵

（二）草甘膦是目前世界上使用量最大的除草剂，因此研制抗草甘膦的农作物新品种是国内研究热点。某科研单位培育出抗草甘膦的植物，培育过程如图1所示，请回答下面的问题。

（1）在阶段1过程中，将适当浓度的b与农杆菌混合，筛选出______，再通过农杆菌介导，筛选含有重组DNA的水稻细胞c，提高培育的成功率。

（2）阶段2需经过______培养后，获得胚状体，再发育成完整植株，该过程属于______途径。还可以从愈伤组织诱导出芽、根的______后，再生出新的植株。

（3）近年诞生了具划时代意义的CRISPR/Cas9基因编辑技术，可简单、准确地进行基因定点编辑。如图2所示，Cas9蛋白是______酶，通过向导RNA中的识别序列，可以特异性结合位点进行切割。

（4）研究发现，草甘膦通过水稻细胞的某受体蛋白M起作用，因此该研究单位欲通过基因编辑技术对水稻细胞进行精确的______，经组织培养获得完整植株后，还需进行______得到可连续遗传的抗草甘膦水稻品种。

Answer 1

【答案】淀粉水解（或糖化） 耐高温 增大产物量、缩短反应时间、增大反应速率 菌种 大麦品种 D B 含有标记基因的农杆菌 （液体）悬浮 胚胎发生 顶端分生组织 限制性核酸内切酶 基因敲除 连续自交

【解析】

1、酵母菌是兼性厌氧微生物，在有氧条件下进行有氧呼吸，反应式是：C6H12O6+6H2O+6O2→6CO2+12H2O+能量；

无氧条件下进行无氧呼吸，无氧呼吸的产物是酒精和二氧化碳，反应式是：C6H12O6→2CO2+2C2H5OH+能量。

2、分析图中排料口的作用是出料、检测；充气口的作用是在果酒制作前期通入氧气的，以便于酵母菌有氧呼吸大量繁殖；排气孔是排气，其弯弯曲曲的好处是防止杂菌和浮尘的污染。

3、平板划线的操作的基本步骤是：（1）右手持接种环，经火焰灭菌，待凉后，在火焰旁打开盛有菌液的试管棉塞，并将试管口过火焰，将以冷却的接种环伸入菌液，沾取一环菌液，将试管口过火焰丙塞上棉塞；（2）左手斜持琼脂平板，皿盖打开一条缝，右手于火焰近处將接种环迅速伸入平板内，划三至五条平行线，盖上皿盖，接种环不应划破培养基表面；（3）烧灼接种环，杀灭环上残留菌液，待冷却（是否冷却，可先在培养基边缘处试触，若琼脂溶化，表示未凉，稍等再试），从第一区域划线的末端开始往第二区内划线，重复以上操作，在第三四五区内划线，注意不要将最后一区的划线与第一区相连；（4）将平板倒置，放入培养箱中培养。

5、分析图1可知，a为获得的目的基因——抗草甘膦基因；b为含目的基因和标记基因的重组质粒；c为导入了目的基因的受体水稻细胞；d为抗草甘膦的水稻植株。整个图1中阶段1位转基因技术将目的基因导入受体细胞的过程，一般采用农杆菌转化法完成；阶段b是利用植物组织培养技术培育转基因水稻植株的过程。

6、据图2通过修饰Cas9蛋白让它不切断DNA双链，而只是切开单链，这样可以大大降低切开双链后带来的非同源末端连接造成的染色体变异风险。

（一）啤酒是以粮食作物大麦（富含淀粉）酿造为主。

（1）用发芽的大麦进行酿造，在酿造过程中需要将麦汁进行糖化处理，目的是将淀粉水解。由于实际生产中往往反应温度达到90℃以上，因此添加的酶具有耐高温的特点，高温下生产的优点有增大产物量、缩短反应时间或增大反应速率。

（2）用大麦和酵母菌酿造的啤酒，其中菌种和大麦品种都会影响啤酒的风味。

（3）在每次划线前后都要对接种环进行灭菌，接种环的灭菌方法应是在火焰上灼烧，A错误；为了减少被空气中杂菌污染的机会，接种时划线操作是在火焰周围进行，且皿盖不能完全打开，B错误；在5个区域中，只要有单个活细菌，通过培养即可获得所需菌落，C错误；在1、2、3、4区域中划线前都要对接种环进行灼烧灭菌，保证每次划线的菌种来自上一区域的末端，5区域划线前都要对接种环进行灼烧灭菌目的是防止杂菌污染，1区域划线后进行灼烧灭菌是防止污染环境及操作者，D正确。

（4）果酒制作是利用酵母菌的无氧呼吸，而酵母菌适宜生存的温度为18～25℃，而夏天温度较高，因此夏季生产果酒时，常需对罐体进行降温处理，A正确；产生酒精表明此时已经进行无氧呼吸，无氧呼吸过程中不能充气，否则会抑制酵母菌的无氧呼吸，B错误；正常发酵过程中，酵母菌无氧呼吸不消耗气体，但是不断产生二氧化碳，因此罐内的压力不会低于大气压，C正确；可以通过监测发酵过程中残余糖的浓度来决定何时终止发酵，D正确。

（二）（1）根据前面的分析可知，在阶段1过程中，将适当浓度的重组质粒b与农杆菌混合，筛选出含标记基因的农杆菌，再通过农杆菌介导，筛选含有重组DNA的水稻细胞c。

（2）阶段2植物组织培养过程，需经过悬浮培养获得胚状体，再发育成完整植株，该过程属于胚胎发生途径。也可以从愈伤组织诱导出芽、根的顶端分生组织，再生出新的植株。

（3）如图2所示，Cas9蛋白实质就一种限制性核酸内切酶，通过向导RNA中的识别序列，可以特异性结合位点进行切割。

（4）如果草甘膦通过水稻细胞的某受体蛋白M起作用，我们可以将水稻细胞内该受体蛋白的控制基因（A）进行精确的基因敲除，再经组织培养获得完整植株；由于该植株中可能存在未完全敲除的基因A，所以还需进行连续自交才可能筛选得到稳定遗传的抗草甘膦水稻品种。