Question

【題目】回答下列（一）、（二）兩個小題：

（一）為獲得果膠酶，科研人員進行了下列果膠酶高產菌株的分離、篩選、鑒定及果膠酶在生產上的應用試驗。

（1）為分離果膠酶產生的某種霉菌，科研人員配制了下表所示成分的培養基，該表中應加入的成分a是_____________，該成分在培養基中的作用為___________________。在各種成分溶解配制好后應將pH調到___________，再進行高壓蒸汽滅菌。

成分	K2HPO4	MgSO4	NaNO2	FeSO4	a	瓊脂	蒸餾水
質量	0.1g	0.5 g	3g	0.01 g .	2g	15 g	加至1L

（2）將獲得的菌株進行擴大培養后，再用_________________（工具）從濾液中獲得粗提的果膠酶。如要檢測獲得的果膠酶活性，可先將等量的果膠酶和果膠混合處理適宜時間，再加入等量的______________，最后根據沉淀物的生成量來判斷。

（3）在果汁和果酒制作過程中，常用果膠酶處理來提高相應產品的__________________。生產上通過明膠、海藻酸鈉（包埋劑）或戊二醛（交聯劑）等對果膠酶進行___________處理，以減少酶的使用量，降低生產成本。

（二）擬南芥中有抗凍基因CBF。苜蓿是溫帶地區重要的牧草，低溫是制約其生長的限制因子之一。下圖是培育轉基因抗凍苜蓿植株的過程示意圖，據圖回答下列問題：

（1）圖中的①先要用某種限制性核酸內切酶斷開DNA片段中的___________個磷酸二酯鍵得到目的基因，再通過_________________技術獲得大量的目的基因。這些目的基因必須要與質粒等載體重組后再導入宿主細胞，其主要原因是目的基因經重組后在宿主細胞內能實現___________（A．轉錄 B．復制 C．翻譯 D．整合到宿主DNA中）。

（2）圖中的②過程的農桿菌經轉化成功后再去感染苜蓿組織塊，這種轉基因方法的主要優點有______________________________、____________________________（至少寫出二點）。

（3）圖中的③過程若是通過胚胎發生途徑實現，須將愈傷組織經______________培養得到大量的單細胞，再轉移到含有適當配比的____________________________的培養基中繼續分化成胚狀體，最后形成相應的植株。

Answer 1

【答案】果膠 作為霉菌的碳源，起篩選菌種作用 中性偏酸 G6玻璃砂漏斗 95%乙醇 出汁率和澄清度 固定化 4 PCR（聚合酶鏈式反應） B 易于導入重組質粒 易于將目的基因整合到植物的染色體DNA上 液體懸浮 營養物質和生長調節劑

【解析】

（1）微生物培養基的配方中，一般都含有水、碳源、氮源和無機鹽。分離某種微生物應采用選擇培養基來培養該生物；選擇培養基作用的原理是在培養基中加入某一化學物質或改變某一理化性質，使某種微生物正常生長，而其他微生物則被殺滅或生長受到抑制，從而選出所需要的微生物。若要除去濾液中的微生物，可以用玻璃砂漏斗過濾，其中G6玻璃沙漏斗孔徑最小，細菌不能濾過。（2）果膠酶能分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，從而提高水果的出汁率，并使果汁變得澄清。固定化酶的優點是：使酶既能與反應物接觸，又能與產物分離，還可以被反復利用。（3）培育轉基因抗凍苜蓿植株的過程示意圖中，①為目的基因的獲取，②屬于將目的基因導入受體細胞的范疇，③過程采用了植物組織培養技術。

（一）(1)為分離產生果膠酶的某種霉菌，應以果膠為唯一碳源，據此分析培養基成分可知：表中的成分a是果膠，果膠的作用是作為霉菌的碳源，起篩選菌種作用。為了滿足霉菌生長對pH的要求，在配制培養基時，各種成分溶解配制好后應將pH調到中性偏酸，再進行高壓蒸汽滅菌。

(2) 對獲得的菌株進行擴大培養后，應使用G6玻璃砂漏斗對培養液進行過濾，以除去濾液中的微生物，進而從濾液中獲得粗提的果膠酶。如要檢測獲得的果膠酶活性，可先將等量的果膠酶和果膠混合處理適宜時間，再加入等量的95%乙醇，最后根據沉淀物的生成量來判斷。

(3) 果膠酶能分解果膠，瓦解植物的細胞壁及胞間層，從而提高水果的出汁率，并使果汁變得澄清，因此在果汁和果酒制作過程中，常用果膠酶處理來提高相應產品的出汁率和澄清度。對果膠酶進行固定化處理，使該酶既能與反應物接觸，又能與產物分離，還可以被反復利用，所以能夠減少酶的使用量，降低生產成本。

（二）(1)圖中的①為目的基因（抗凍基因CBF）的獲取，先要用某種限制性核酸內切酶在抗凍基因CBF的兩側進行切割，以便斷開DNA片段中的4個磷酸二酯鍵得到目的基因。欲獲得大量的目的基因，可以通過PCR（聚合酶鏈式反應）技術進行擴增。由于目的基因經重組后在宿主細胞內能實現復制，所以這些目的基因必須要與質粒等載體重組后再導入宿主細胞。

(2) 農桿菌能在自然條件下感染雙子葉植物和裸子植物，農桿菌的Ti質粒上的T—DNA可轉移至受體細胞，并且整合到受體細胞染色體的DNA上。根據農桿菌的這一特點可知，圖中的②過程的農桿菌經轉化成功后再去感染苜蓿組織塊，這種轉基因方法的主要優點有：易于導入重組質粒、易于將目的基因整合到植物的染色體DNA上。

(3) 圖中的③過程采用了植物組織培養技術。若是通過胚胎發生途徑實現，須將愈傷組織經液體懸浮培養得到大量的單細胞，再轉移到含有適當配比的營養物質和生長調節劑的培養基中繼續分化成胚狀體，最后形成相應的植株。