Question

【題目】回答下列（一）（二）兩小題。

（一）葡萄是常見水果，可以用來榨果汁、制果酒和果醋，圖是作果酒醋的簡易裝置。請回答：

（1）用該裝置進行葡萄酒釀制過程中，開關1和2的開閉情況為___。

（2）研究發現很多因素會影響葡萄酒的品質，為提高葡萄酒的澄清度，可以添加______處理葡萄汁。一般情況下可給葡萄汁添加____以提高酒精度。

（3）在葡萄酒發酵過程中，不同品種的酵母菌發酵產生的葡萄酒酒精度不同，若要從野生酵母中篩選出酒精轉化率高、對酒精耐受能力強的釀酒酵母，可用______。

（4）用葡萄酒制作果醋過程中將醋化醋桿菌與酒-水混合物混勻，并______后加入發酵瓶中，發酵過程中要不斷從開關1通入_____，在這個過程中也可以用_____替代醋化醋桿菌。

（二）下圖為獲得抗除草劑轉基因玉米的技術路線，請回答：

（1）構建表達載體選擇限制酶時，要求Ti質粒內每種限制酶只有一個切割位點，同時要求酶切后，G基因形成的兩個黏性末端序列不相同，這個過程需用_____種限制酶，目的是_____。除草劑抗性基因G和Ti質粒載體連接時，DNA連接酶催化形成的化學鍵是_____。

（2）農桿菌轉化愈傷組織時，T-DNA攜帶_____插入受體細胞的核DNA。若核DNA中僅插入一個G基因，自交后代含G基因的植株中，純合子占_____。

（3）獲得抗除草劑轉基因玉米涉及到多次篩選，其中篩選含重組質粒的農桿菌應使用含_____的選擇培養基，使用含_____的選擇培養基篩選出轉化的愈傷組織，再誘導愈傷組織再生出抗除草劑轉基因玉米。

Answer 1

【答案】關閉開關1，打開開關2 果膠酶 一定量的糖 含有較高濃度酒精的選擇培養基進行篩選 調節pH至7.0 空氣 醋曲懸液 2 防止酶切產物自身環化 磷酸二酯鍵 目的基因（抗除草劑基因 G） 1/3 抗生素的選擇培養基 除草劑的選擇培養基

【解析】

1、果酒制作的原理，在有氧的條件下酵母菌將葡萄糖徹底分解成CO2和H2O，在無氧條件下將葡萄分解成酒精和CO2。

2、參與果醋制作的微生物是醋酸菌，其新陳代謝類型是異養需氧型。果醋制作的原理：當氧氣、糖源都充足時，醋酸菌將葡萄汁中的果糖分解成醋酸。當缺少糖源時，醋酸菌將乙醇變為乙醛，再將乙醛變為醋酸。

3、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）果酒發酵需要無氧環境，且酵母菌無氧呼吸會產生大量二氧化碳，因此用該裝置進行葡萄酒釀制過程中，應該關閉開關1，打開開關2。

（2）在釀制葡萄酒時，加入果膠酶將果膠分解成可溶性的半乳糖醛酸 ，瓦解植物的細胞壁和胞間層，可以提高果汁的出汁率，并使果汁澄清，提高葡萄酒的品質。通過發酵制作果酒時，在制作原料中添加一定量的糖，可以提高酒精度，因為糖類是主要的能源物質，可以為酵母菌的生長、繁殖提供能源物質，還可以作為酒精發酵的原料。

（3）在葡萄酒發酵過程中，酒精轉化率高的酵母菌對酒精酎受能力也更強，若要從野生酵母中篩選出酒精轉化率高的釀酒酵母，可用含有較高濃度酒精的選擇培養基進行篩選。

（4）用葡萄酒制作果醋過程中將醋化醋桿菌與酒-水混合物混勻，并調節pH至7.0后加入發酵瓶中，發酵程中要不斷從開關1通入空氣，在這個過程中也可以用醋曲懸液替代醋化醋桿菌。

（二）（1）構建表達載體選擇限制酶時，要求Ti質粒內每種限制酶只有一個切割位點，同時要求酶切后，G 基因形成的兩個黏性末端序列不相同，這個過程需用2種限制酶，目的是防止酶切產物自身環化。DNA 連接酶催化形成的化學鍵是磷酸二酯鍵。

（2）農桿菌轉化愈傷組織時，T-DNA 攜帶目的基因（抗除草劑基因 G）插入受體細胞的核DNA；若核DNA 中僅插入一個 G 基因，則轉基因植株相當于雜合子，其自交后代含 G 基因的植株中，純合子1/3。

（3）標記基因是抗生素抗性基因，因此篩選含重組質粒的農桿菌應使用含抗生素的選擇培養基；使用含除草劑的選擇培養基篩選出轉化的愈傷組織，再誘導愈傷組織再生出抗除草劑轉基因玉米。