Question

【题目】回答下列（一）、（二）小题：

（一）乳糖酶催化水解乳糖产生半乳糖和葡萄糖，解决了医学上的乳糖不耐症，同时还能将生成的低聚半乳糖广泛应用于食品加工领域。乳糖酶大部分来自酵母菌的发酵，某实验

室开展了高产乳糖酶酵母菌的筛选、酶的固定化及其特性的研究。请回答下列问题：

（1）已知X-gal在乳糖酶的催化下会产生蓝色产物,在初筛高产乳糖酶菌株时，先对菌株进行扩大培养，然后采用_______法将菌液涂布接种在_______与蔗糖以1 : 1配比为碳源的平板培养基上，并在培养基表面涂匀无色化合物X-gal溶液进行鉴定，经培养后，挑选_______较大的单菌落作为初筛高产菌株。

（2）将初筛高产菌株分别接种于液体培养基中，于30°C、140转/min_______36 h。取少量发酵液低温离心后收集发酵上清液，以及将沉淀中菌体进行超声波、_______、_______处理使酶释放出来，经离心后收集菌体破壁上清液，测定两种上清液的酶活力并比较，筛选出活力高的菌株。

（3）将制备的乳糖酶粗液进行分离纯化，然后进行乳糖酶的固定化，磁性壳聚糖微球是一种新型高分子材料，它表面的氨基可以与蛋白质分子的羧基反应生成肽键，从而将蛋白质分子固定，因此利用它固定酶的方法是（____________）。

A.包埋法 B.吸附法 C.共价偶联法 D.交联法

（4）将固定化乳糖酶装柱后建立固定化酶反应器，下列各项对固定化酶反应器连续生产影响最小的因素是（____________）。

A.反应液的溶氧量 B固定化酶的活性 C.固定化酶柱的长度 D.反应液的流速

（二）回答与基因工程和植物克隆有关的问题：

（1）利用基因克隆技术从野生稻中克隆得到抗白叶枯病基因并转入水稻细胞，首先通过构建野生稻的_______，从中获得目的基因。常利用_______法将重组载体转入普通水稻细胞。镉污染影响水稻品质，若要获得去镉水稻亲代，可采用_______技术。

（2）在扩增目的基因时，可利用_______技术，也可以_______。

（3）该水稻品系的培养细胞所诱导出的再生植株，在多次_______后，会丧失全能性的表达能力。在长期培养中，培养物的胚胎发生和形态建成能力下降的原因不可能是（____________）。

A.染色体畸变 B.细胞核变异或非整倍体产生

C.激素平衡被打破、敏感性改变 D.成胚性的细胞系的产生

Answer 1

【答案】涂布分离 乳糖 蓝色区域 振荡培养 酶解 冷冻研磨 C A 基因文库 农杆菌转化 基因敲除 PCR扩增 将重组载体转入宿主细胞（例:细菌），通过宿主细胞的无性繁殖使其扩增 继代培养 D

【解析】

X-gal是无色化合物，X-gal在乳糖酶的催化下会产生蓝色产物，蓝色区域越大，说明乳糖酶活性越高，或者产生的乳糖酶越多。

基因工程的操作步骤：获取目的基因，构建基因表达载体，把目的基因导入受体细胞，目的基因的检测和鉴定。

（一）（1）在初筛高产乳糖酶菌株时，可以用涂布分离法将菌液涂布接种在乳糖与蔗糖以1 : 1配比为碳源的平板培养基上，并在培养基表面涂匀无色化合物X-gal溶液进行鉴定，由于X-gal在乳糖酶的催化下会产生蓝色产物，蓝色区域越大说明菌落产生乳糖酶的能力越强，故挑选蓝色区域较大的单菌落作为初筛高产菌株。

（2）将初筛高产菌株接种于液体培养基中振荡培养36 h。将沉淀中菌体进行超声波、酶解、冷冻研磨处理使酶释放出来，经离心后收集菌体破壁上清液，测定两种上清液的酶活力并比较，筛选出活力高的菌株。

（3）磁性壳聚糖微球表面的氨基可以与蛋白质分子的羧基反应生成肽键（共价键），从而将蛋白质分子固定，该方法是利用载体表面的活性功能基团与酶分子上的非必需基团形成化学共价键，从而实现不可逆结合的酶固定方法，属于共价偶联法。综上所述，ABD不符合题意，C符合题意。故选C。

（4）固定化酶的活性、固定化酶柱的长度、反应液的流速均会影响到固定化酶反应器连续生产，反应液的溶氧量几乎不影响固定化酶反应器的连续生产，故选A。

（二）（1）利用基因克隆技术从野生稻中克隆得到抗白叶枯病基因并转入水稻细胞，首先通过构建野生稻的基因文库，从中获得目的基因。把目的基因导入水稻细胞常用农杆菌转化法，可以通过基因敲除获得去镉水稻亲代。

（2）可以采用PCR体外扩增目的基因，也可以将重组载体转入宿主细胞（例:细菌），通过宿主细胞的无性繁殖使其扩增。

（3）该水稻品系的培养细胞所诱导出的再生植株，在多次继代培养后，会丧失全能性的表达能力。植物组织培养过程中，器官发生和形态建成主要是通过平衡的植物激素配比进行调控，故激素平衡被打破、或细胞对外源生长物质的敏感性改变均会导致培养物的胚胎发生和形态建成能力下降，另外染色体畸变、细胞核变异也会导致培养物的胚胎发生和形态建成能力下降。如果可以产生成胚性的细胞系，则器官发生和形态建成不会下降。故选D。