Question

【題目】回答下列Ⅰ、Ⅱ小題：

Ⅰ回答與生物技術(shù)在食品加工中應(yīng)用有關(guān)的問題：

（1）制作蘋果醋的具體流程如圖所示：

①圖中乙過程可加入果膠酶和_________酶，獲得澄清蘋果汁。適宜條件下進行酒精發(fā)酵，發(fā)酵完畢的標(biāo)志是_________。

②若用于醋酸發(fā)酵的醋桿菌被雜菌污染，欲消除污染的雜菌，可通過劃線分離法獲得_________，然后進行擴大培養(yǎng)，常用的培養(yǎng)基是_________。

A．MS培養(yǎng)基　 B．LB平面培養(yǎng)基　

C．添加蔗糖的豆芽汁　 D．含蛋白胨、酵母提取物、甘露醇的培養(yǎng)液

（2）泡菜發(fā)酵過程中，起作用的微生物主要是_________和乳酸菌，在發(fā)酵過程中還會產(chǎn)生一定量的亞硝酸�？梢杂霉怆姳壬�法定量測定亞硝酸鹽，原理是亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與_________偶聯(lián)成紫紅色化合物。進行樣品測定時，用光程為1cm的比色杯在550nm處測定_________。

Ⅱ乙型肝炎疫苗的研制先后經(jīng)歷了血源性疫苗和基因工程疫苗階段。血源性疫苗是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速離心提純血液中的乙肝病毒，之后再滅活，制成乙肝疫苗，具有一定的感染風(fēng)險。下圖為“乙肝基因工程疫苗”的生產(chǎn)和使用過程，選用質(zhì)粒中lacZ基因可使細菌利用加入培養(yǎng)基的物質(zhì)X-gal，從而使菌落顯現(xiàn)出藍色，若無該基因，菌落則成白色。

（1）過程①選用的限制酶，方案可以是______（A．EcoRV和BamHI B．BamHI和EcoRI C．EcoRV和EcoRI D．EcoRV和EcoRV）。限制性核酸內(nèi)切酶作用的化學(xué)鍵是_____。

（2）獲取目的基因除圖中用酶切的方法從細胞中分離以外，還可以通過______來獲得。從過程③可知，該目的基因的具體功能是______。

（3）為了篩選含目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌，可在培養(yǎng)大腸桿菌的通用培養(yǎng)基中還應(yīng)額外加入______，培養(yǎng)一段時間挑選出______色的菌落進一步培養(yǎng)獲得大量目的菌。

（4）用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全，試從疫苗的結(jié)構(gòu)特點解釋原因：__。

Answer 1

【答案】果膠甲酯（或纖維素） 停止產(chǎn)生氣泡 醋桿菌的單菌落 D 假絲酵母 N-1-萘基乙二胺 光密度值 B 磷酸二酯鍵 人工化學(xué)方法合成 控制病毒蛋白質(zhì)外殼的合成 青霉素和X-gal 白 該疫苗不具有遺傳物質(zhì)（DNA、病毒的DNA），不會出現(xiàn)病毒的增殖和感染

【解析】

I、酵母菌有氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式為，無氧呼吸的化學(xué)反應(yīng)式為，兩種呼吸都需要消耗糖類，過程中的每個階段都有酶的催化。泡菜發(fā)酵中會產(chǎn)生副產(chǎn)物亞硝酸鹽，在特定條件下會轉(zhuǎn)化為亞硝胺這種致癌物，所以發(fā)酵過程中要嚴格控制條件避免產(chǎn)生大量亞硝酸鹽，其含量可通過比色法測定。

II、基因工程的基本操作程序主要包括目的基因的獲取、基因表達載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細胞、目的基因的檢測與鑒定四個步驟。目的基因的獲取方法有：從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成等。

I

（1）①細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，所以圖中乙過程可加入果膠酶和纖維素酶，獲得澄清蘋果汁。適宜條件下進行酒精發(fā)酵，產(chǎn)物是酒精和二氧化碳，所以發(fā)酵完畢的標(biāo)志是停止產(chǎn)生氣泡。②若用于醋酸發(fā)酵的醋桿菌被雜菌污染，欲消除污染的雜菌，可通過劃線分離法獲得醋桿菌的單菌落；

然后進行擴大培養(yǎng)，常用的培養(yǎng)基是含蛋白胨、酵母提取物、甘露醇的培養(yǎng)基。

故選D。

（2）泡菜發(fā)酵過程中，起作用的微生物主要是假絲酵母和乳酸菌，在發(fā)酵過程中還會產(chǎn)生一定量的亞硝酸鹽。對亞硝酸鹽的定量測定可以用光電比色法，因為亞硝酸鹽與對氨基苯磺酸的反應(yīng)產(chǎn)物能與N-1-萘基乙二胺偶聯(lián)成紫紅色化合物。進行樣品測定時，用光程為1cm的比色杯在550nm處測定光密度值。

II

（1）過程①是基因表達載體的構(gòu)建，此過程中需要使用限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，選用的限制酶應(yīng)該能夠同時切割目的基因和質(zhì)粒，并且不會破壞目的基因和質(zhì)粒的重要結(jié)構(gòu)，結(jié)合示意圖，選擇的限制酶是B。注意不能選用EcoRV，它會破壞目的基因結(jié)構(gòu)。

（2）目的基因的獲取方法有從基因文庫中獲取、利用 PCR 技術(shù)擴增和人工合成。根據(jù)圖中④目的基因最終產(chǎn)生乙肝病毒外殼進行接種，說明該目的基因具體功能是指導(dǎo)合成乙肝病毒蛋白。

（3）為了篩選含目的基因的重組質(zhì)粒的大腸桿菌，可在培養(yǎng)大腸桿菌的通用培養(yǎng)基中額外加入青霉素和 Xgal ， BamHI酶和EcoRI酶的加入破壞了lacZ基因但不會破壞青霉素抗性基因，從而篩選出抗青霉素并不能利用物質(zhì) Xgal 的菌落，該菌落顯現(xiàn)白色。

（4）血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速離心提純血液中的乙肝病毒，之后再滅活，在滅活核酸的時候可能有些乙肝病毒還具有活性，會導(dǎo)致乙肝病毒在接種者體內(nèi)繁殖患病。