酵母菌絮凝是指菌體細(xì)胞間通過細(xì)胞壁相互粘附、聚集成團(tuán)的現(xiàn)象。適當(dāng)提高酵母的絮凝能力，有助于發(fā)酵結(jié)束時細(xì)胞和產(chǎn)物的分離，可大幅節(jié)約生產(chǎn)成本?？蒲腥藛T研究了R基因?qū)π跄芰Φ挠绊憽?br />（1）啤酒生產(chǎn)中，酵母菌產(chǎn)酒過程的反應(yīng)式為：C₆H₁₂O₆

酶

2C₂H₅OH（酒精）+2CO₂+能量

2C₂H₅OH（酒精）+2CO₂+能量

。
（2）科研人員利用基因工程技術(shù)獲得R基因被敲除的酵母菌菌株。
①構(gòu)建含有卡那霉素抗性基因的重組質(zhì)粒，用LiCI處理酵母菌，使其處于一種能吸收周圍環(huán)境DNA分子的生理狀態(tài)，以實(shí)現(xiàn)

重組質(zhì)粒的導(dǎo)入

重組質(zhì)粒的導(dǎo)入

。質(zhì)粒上的卡那霉素抗性基因通過重組，替換酵母菌的R基因。
②利用含有卡那霉素的培養(yǎng)基獲得單菌落。挑取單菌落，利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增，以確定酵母細(xì)胞的R基因是否被成功敲除。若單菌落擴(kuò)增后的 DNA樣品電泳結(jié)果如圖1，則圖2中對應(yīng)泳道1和泳道2的引物組合分別為

3和4、2和1

3和4、2和1

。（填序號）

（3）科研人員對野生菌株和R基因敲除菌株的酒精發(fā)酵能力和絮凝能力進(jìn)行了測定，結(jié)果如下表。

指標(biāo) 種類	酒精發(fā)酵能力	絮凝能力
野生菌株	4.5%	63.06%
R基因敲除菌株	4.5%	83.12%

①檢測酒精發(fā)酵能力時，將菌液接種到裝有麥芽汁的錐形瓶中，11℃靜置發(fā)酵7天。發(fā)酵期間，每個錐形瓶應(yīng)注意保持

密閉

密閉

條件和定時排氣。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，獲得的R基因敲除菌株符合生產(chǎn)需求，依據(jù)是

不影響酒精發(fā)酵能力，但絮凝能力提高

不影響酒精發(fā)酵能力，但絮凝能力提高

。
（4）科研人員進(jìn)一步研究R基因影響絮凝能力的作用機(jī)制。
①將R基因敲除菌株和野生菌株分別用

無菌

無菌

水進(jìn)行梯度稀釋。將不同濃度梯度的酵母菌液點(diǎn)樣于含30 μg/mL鈣熒光白（細(xì)胞壁組裝抑制劑）并添加了凝固劑

瓊脂

瓊脂

的YPD平板培養(yǎng)基上，培養(yǎng)適當(dāng)時間后結(jié)果如圖3。
②綜合上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果，推測R基因敲除菌株絮凝能力變化的原因是

R基因敲除使菌株的細(xì)胞壁組裝能力提高，絮凝能力提高

R基因敲除使菌株的細(xì)胞壁組裝能力提高，絮凝能力提高

。
（5）若要將R基因敲除菌株應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)制作啤酒，請嘗試提出一個還需要進(jìn)一步研究的問題：

R基因敲除菌株的食用安全性/R基因敲除菌株的遺傳穩(wěn)定性

R基因敲除菌株的食用安全性/R基因敲除菌株的遺傳穩(wěn)定性

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