Question

【題目】回答下列問題(一)、（二）

（一）回答與微生物發(fā)酵有關(guān)的問題：糖化酶，又稱葡萄糖淀粉酶，它能把淀粉從非還原性末端水解α-1,4-糖苷鍵產(chǎn)生葡萄糖,也能緩慢水解α-1,6-糖苷鍵，轉(zhuǎn)化為葡萄糖。多應(yīng)用于酒精、淀粉糖、味精、抗菌素、 檸檬酸、啤酒等工業(yè)生產(chǎn)。糖化酶是由某菌種經(jīng)深層發(fā)酵提煉而成。

（1）要獲得高產(chǎn)糖化酶菌株，需要從含____________土壤中采集樣品，制備成菌懸液，采用__________法在以____________為唯一碳源的培養(yǎng)基上對菌株進(jìn)行初步篩選得到單菌落。此操作需要在________進(jìn)行。

（2）若要選出透明圈直徑與菌落直徑比值大的高產(chǎn)菌株，還需要通過紫外線進(jìn)行誘變處理，在誘變過程中要確定誘變的適當(dāng)劑量，如________（寫出1點(diǎn)即可）。

（3）鎮(zhèn)江香（陳）醋主要采用糯米為主料，精選優(yōu)良菌種，經(jīng)過淀粉糖化、酒精發(fā)酵和醋酸發(fā)酵三個主要過程釀造而成的色、香、味俱佳的釀造陳醋。陳醋在生產(chǎn)中往往先進(jìn)行酒精發(fā)酵的原因是_______。醋的風(fēng)味與釀制過程中發(fā)酵的溫度和時間、______等有關(guān)（寫出任意兩點(diǎn)）。

（二）回答與植物克隆有關(guān)的問題：玉米A具有高產(chǎn)、抗病等優(yōu)良性狀，為使其獲得抗除草劑性狀，操作流程如下圖，其中人為整合上去的報告基因可在篩選檢測目的基因是否導(dǎo)入起作用。回答下列有關(guān)問題。

（1）Ti質(zhì)粒上的報告基因在農(nóng)桿菌內(nèi)不能獲得相應(yīng)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，在受體植物細(xì)胞中則可以，可能的原因是_______。步驟①中為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，構(gòu)建表達(dá)載體需用2種限制酶，選擇的原則________

①質(zhì)粒內(nèi)，每種限制酶只有一個切割位點(diǎn)

②酶切后，Ti質(zhì)粒形成的兩個黏性末端序列相同

③G基因編碼蛋白質(zhì)的序列中，每種限制酶只有一個切割位點(diǎn)

④酶切后，G基因形成的兩個黏性末端序列不相同

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

（2）農(nóng)桿菌感染愈傷組織時，T－DNA攜帶的G基因易轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞____上，然后除盡農(nóng)桿菌，再使用含________的培養(yǎng)基得到植株B。整個過程中影響玉米愈傷組織能否成功再生植株的原因除了環(huán)境因素和培養(yǎng)基的成分之外，還可能有______（答出兩點(diǎn)即可）。

（3）上圖操作流程的玉米幼胚到植株B的過程中，不同培養(yǎng)基的區(qū)別主要在于植物生長調(diào)節(jié)劑的濃度不同，過程④⑤分別選擇_______、_______（填下表中的培養(yǎng)基類型甲或乙），寫出表中“……＂處的信息____

Answer 1

【答案】霉變淀粉材質(zhì) 涂布分離 淀粉 超凈工作臺 紫外燈的距離、紫外燈的照射時間 醋桿菌在有氧條件能將乙醇氧化為醋酸 原料的種類和濃度、菌種的種類和接種量、發(fā)酵過程中的氧氣的含量等 報告基因轉(zhuǎn)錄后在農(nóng)桿菌內(nèi)無法加工，從而無法合成相應(yīng)蛋白質(zhì) B DNA/染色體 除草劑 玉米的基因型、愈傷組織繼代培養(yǎng)的次數(shù) 乙 甲 MS培養(yǎng)基、蔗糖、瓊脂、水（需要寫出MS培養(yǎng)基、蔗糖、瓊脂）

【解析】

1. MS培養(yǎng)基：由大量元素、微量元素和有機(jī)成分組成。

2.發(fā)芽培養(yǎng)基：3 00mL MS培養(yǎng)基+含1.5mg BA的溶液+含0.02mg NAA的溶液+30g蔗糖+40g瓊脂，再加蒸餾水至4000ml，混合均勻，加熱至瓊脂融化后，通過三角漏斗分裝至100mL三角瓶中，每瓶40mL，共100瓶。三角瓶加上封口膜后1kg壓力下在滅菌鍋中滅菌20min。

3.生根培養(yǎng)基： 1 00ml MS培養(yǎng)基+含0.38mg NAA的溶液+30g蔗糖+20g瓊脂，再加蒸餾水至2 00ml,混合均勻，加熱至瓊脂融化后,分裝至100ml.的三角瓶中，每瓶40ml，共50瓶。

4.基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成；

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等；

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法；

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)；個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（一）（1）要獲得高產(chǎn)糖化酶菌株，需要從含霉變淀粉材質(zhì)（富含淀粉）土壤中采集樣品，制備成菌懸液，采用涂布分離法（稀釋涂布平板法）在以淀粉為唯一碳源的培養(yǎng)基上對菌株進(jìn)行初步篩選得到單菌落。微生物培養(yǎng)過程中需要避免雜菌污染，因此接種時需要在超凈工作臺上進(jìn)行。

（2）若選出的透明圈直徑與菌落直徑比值越大，意味著該菌種能夠合成的糖化酶的催化效率越高。為此需要用紫外線進(jìn)行誘變處理，為確定誘變的適當(dāng)劑量，需要通過紫外燈的距離、紫外燈的照射時間來設(shè)置一系列的誘變劑量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

（3）因?yàn)榇讞U菌在有氧條件能將乙醇氧化為醋酸，因此在陳醋在生產(chǎn)中往往先進(jìn)行酒精發(fā)酵以首先獲得酒精。醋的風(fēng)味會受到發(fā)酵的溫度和時間、原料的種類和濃度、菌種的種類和接種量、發(fā)酵過程中的氧氣的含量等因素的影響。

（二）（1）圖中顯示Ti質(zhì)粒上的報告基因只在真核細(xì)胞中表達(dá)，在農(nóng)桿菌中不能獲得相應(yīng)的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，應(yīng)該是因?yàn)檗r(nóng)桿菌是原核生物，報告基因轉(zhuǎn)錄后在農(nóng)桿菌內(nèi)無法加工，從而無法合成相應(yīng)蛋白質(zhì)導(dǎo)致的。步驟①中為防止酶切產(chǎn)物自身環(huán)化，構(gòu)建表達(dá)載體需用2種限制酶，這就需要質(zhì)粒內(nèi)，每種限制酶只有一個切割位點(diǎn)避免對質(zhì)粒中的標(biāo)記基因和T-DNA造成過多的切割；而且必須保證酶切后，G基因形成的兩個黏性末端序列不相同，這樣才能避免自身環(huán)化，即B正確。

故選B。

（2）農(nóng)桿菌感染愈傷組織時，T－DNA攜帶的G基因易轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞的染色體DNA上，然后利用報告基因表達(dá)的蛋白質(zhì)的特性篩選出成功導(dǎo)入目的基因的愈傷組織并除盡農(nóng)桿菌，以避免農(nóng)桿菌對組織培養(yǎng)過程的影響，然后對篩選的愈傷組織用含除草劑的培養(yǎng)基進(jìn)行組織培養(yǎng)得到植株B。在整個培養(yǎng)過程中，環(huán)境因素和培養(yǎng)基的成分會影響玉米愈傷組織能否成功再生植株，除此外，玉米的基因型（遺傳特性）、愈傷組織繼代培養(yǎng)的次數(shù)也會影響玉米愈傷組織能否成功再生植株。

（3）過程④為了誘導(dǎo)愈傷組織生出叢芽，該過程需要的培養(yǎng)基中細(xì)胞分裂素應(yīng)該較多，即選用表中的培養(yǎng)基乙；⑤過程誘導(dǎo)生根，需要使培養(yǎng)基中的生長素偏多，這里是NAA濃度要高，故要選擇表中的培養(yǎng)基甲，除了表中的激素外培養(yǎng)基中還需要加入的成分有MS培養(yǎng)基（組分）、蔗糖、瓊脂、水。