Question

【題目】回答下列問題(一)、（二）

（一）回答與微生物發酵有關的問題：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-糖苷鍵產生葡萄糖,也能緩慢水解α-1,6-糖苷鍵，轉化為葡萄糖。多應用于酒精、淀粉糖、味精、抗菌素、 檸檬酸、啤酒等工業生產。糖化酶是由某菌種經深層發酵提煉而成。

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

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

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

（二）回答與植物克隆有關的問題：玉米A具有高產、抗病等優良性狀，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入起作用。回答下列有關問題。

（1）Ti質粒上的報告基因在農桿菌內不能獲得相應的蛋白質產物，在受體植物細胞中則可以，可能的原因是_______。步驟①中為防止酶切產物自身環化，構建表達載體需用2種限制酶，選擇的原則________

①質粒內，每種限制酶只有一個切割位點

②酶切后，Ti質粒形成的兩個黏性末端序列相同

③G基因編碼蛋白質的序列中，每種限制酶只有一個切割位點

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）農桿菌感染愈傷組織時，T－DNA攜帶的G基因易轉移到受體細胞____上，然后除盡農桿菌，再使用含________的培養基得到植株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境因素和培養基的成分之外，還可能有______（答出兩點即可）。

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

Answer 1

【答案】霉變淀粉材質 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、發酵過程中的氧氣的含量等 報告基因轉錄后在農桿菌內無法加工，從而無法合成相應蛋白質 B DNA/染色體 除草劑 玉米的基因型、愈傷組織繼代培養的次數 乙 甲 MS培養基、蔗糖、瓊脂、水（需要寫出MS培養基、蔗糖、瓊脂）

【解析】

1. MS培養基：由大量元素、微量元素和有機成分組成。

2.發芽培養基：3 00mL MS培養基+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.生根培養基： 1 00ml MS培養基+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.基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成；

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

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法；

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

（一）（1）要獲得高產糖化酶菌株，需要從含霉變淀粉材質（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基上對菌株進行初步篩選得到單菌落。微生物培養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行誘變處理，為確定誘變的適當劑量，需要通過紫外燈的距離、紫外燈的照射時間來設置一系列的誘變劑量進行實驗。

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

（二）（1）圖中顯示Ti質粒上的報告基因只在真核細胞中表達，在農桿菌中不能獲得相應的蛋白質產物，應該是因為農桿菌是原核生物，報告基因轉錄后在農桿菌內無法加工，從而無法合成相應蛋白質導致的。步驟①中為防止酶切產物自身環化，構建表達載體需用2種限制酶，這就需要質粒內，每種限制酶只有一個切割位點避免對質粒中的標記基因和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化，即B正確。

故選B。

（2）農桿菌感染愈傷組織時，T－DNA攜帶的G基因易轉移到受體細胞的染色體DNA上，然后利用報告基因表達的蛋白質的特性篩選出成功導入目的基因的愈傷組織并除盡農桿菌，以避免農桿菌對組織培養過程的影響，然后對篩選的愈傷組織用含除草劑的培養基進行組織培養得到植株B。在整個培養過程中，環境因素和培養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）、愈傷組織繼代培養的次數也會影響玉米愈傷組織能否成功再生植株。

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