Question

【题目】回答下列问题(一)、（二）

（一）回答与微生物发酵有关的问题：糖化酶，又称葡萄糖淀粉酶，它能把淀粉从非还原性末端水解α-1,4-糖苷键产生葡萄糖,也能缓慢水解α-1,6-糖苷键，转化为葡萄糖。多应用于酒精、淀粉糖、味精、抗菌素、 柠檬酸、啤酒等工业生产。糖化酶是由某菌种经深层发酵提炼而成。

（1）要获得高产糖化酶菌株，需要从含____________土壤中采集样品，制备成菌悬液，采用__________法在以____________为唯一碳源的培养基上对菌株进行初步筛选得到单菌落。此操作需要在________进行。

（2）若要选出透明圈直径与菌落直径比值大的高产菌株，还需要通过紫外线进行诱变处理，在诱变过程中要确定诱变的适当剂量，如________（写出1点即可）。

（3）镇江香（陈）醋主要采用糯米为主料，精选优良菌种，经过淀粉糖化、酒精发酵和醋酸发酵三个主要过程酿造而成的色、香、味俱佳的酿造陈醋。陈醋在生产中往往先进行酒精发酵的原因是_______。醋的风味与酿制过程中发酵的温度和时间、______等有关（写出任意两点）。

（二）回答与植物克隆有关的问题：玉米A具有高产、抗病等优良性状，为使其获得抗除草剂性状，操作流程如下图，其中人为整合上去的报告基因可在筛选检测目的基因是否导入起作用。回答下列有关问题。

（1）Ti质粒上的报告基因在农杆菌内不能获得相应的蛋白质产物，在受体植物细胞中则可以，可能的原因是_______。步骤①中为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，选择的原则________

①质粒内，每种限制酶只有一个切割位点

②酶切后，Ti质粒形成的两个黏性末端序列相同

③G基因编码蛋白质的序列中，每种限制酶只有一个切割位点

④酶切后，G基因形成的两个黏性末端序列不相同

A．①③ B．①④ C．②③ D．②④

（2）农杆菌感染愈伤组织时，T－DNA携带的G基因易转移到受体细胞____上，然后除尽农杆菌，再使用含________的培养基得到植株B。整个过程中影响玉米愈伤组织能否成功再生植株的原因除了环境因素和培养基的成分之外，还可能有______（答出两点即可）。

（3）上图操作流程的玉米幼胚到植株B的过程中，不同培养基的区别主要在于植物生长调节剂的浓度不同，过程④⑤分别选择_______、_______（填下表中的培养基类型甲或乙），写出表中“……＂处的信息____

Answer 1

【答案】霉变淀粉材质 涂布分离 淀粉 超净工作台 紫外灯的距离、紫外灯的照射时间 醋杆菌在有氧条件能将乙醇氧化为醋酸 原料的种类和浓度、菌种的种类和接种量、发酵过程中的氧气的含量等 报告基因转录后在农杆菌内无法加工，从而无法合成相应蛋白质 B DNA/染色体 除草剂 玉米的基因型、愈伤组织继代培养的次数 乙 甲 MS培养基、蔗糖、琼脂、水（需要写出MS培养基、蔗糖、琼脂）

【解析】

1. MS培养基：由大量元素、微量元素和有机成分组成。

2.发芽培养基：3 00mL MS培养基+含1.5mg BA的溶液+含0.02mg NAA的溶液+30g蔗糖+40g琼脂，再加蒸馏水至4000ml，混合均匀，加热至琼脂融化后，通过三角漏斗分装至100mL三角瓶中，每瓶40mL，共100瓶。三角瓶加上封口膜后1kg压力下在灭菌锅中灭菌20min。

3.生根培养基： 1 00ml MS培养基+含0.38mg NAA的溶液+30g蔗糖+20g琼脂，再加蒸馏水至2 00ml,混合均匀，加热至琼脂融化后,分装至100ml.的三角瓶中，每瓶40ml，共50瓶。

4.基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成；

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等；

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法；

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术；个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（一）（1）要获得高产糖化酶菌株，需要从含霉变淀粉材质（富含淀粉）土壤中采集样品，制备成菌悬液，采用涂布分离法（稀释涂布平板法）在以淀粉为唯一碳源的培养基上对菌株进行初步筛选得到单菌落。微生物培养过程中需要避免杂菌污染，因此接种时需要在超净工作台上进行。

（2）若选出的透明圈直径与菌落直径比值越大，意味着该菌种能够合成的糖化酶的催化效率越高。为此需要用紫外线进行诱变处理，为确定诱变的适当剂量，需要通过紫外灯的距离、紫外灯的照射时间来设置一系列的诱变剂量进行实验。

（3）因为醋杆菌在有氧条件能将乙醇氧化为醋酸，因此在陈醋在生产中往往先进行酒精发酵以首先获得酒精。醋的风味会受到发酵的温度和时间、原料的种类和浓度、菌种的种类和接种量、发酵过程中的氧气的含量等因素的影响。

（二）（1）图中显示Ti质粒上的报告基因只在真核细胞中表达，在农杆菌中不能获得相应的蛋白质产物，应该是因为农杆菌是原核生物，报告基因转录后在农杆菌内无法加工，从而无法合成相应蛋白质导致的。步骤①中为防止酶切产物自身环化，构建表达载体需用2种限制酶，这就需要质粒内，每种限制酶只有一个切割位点避免对质粒中的标记基因和T-DNA造成过多的切割；而且必须保证酶切后，G基因形成的两个黏性末端序列不相同，这样才能避免自身环化，即B正确。

故选B。

（2）农杆菌感染愈伤组织时，T－DNA携带的G基因易转移到受体细胞的染色体DNA上，然后利用报告基因表达的蛋白质的特性筛选出成功导入目的基因的愈伤组织并除尽农杆菌，以避免农杆菌对组织培养过程的影响，然后对筛选的愈伤组织用含除草剂的培养基进行组织培养得到植株B。在整个培养过程中，环境因素和培养基的成分会影响玉米愈伤组织能否成功再生植株，除此外，玉米的基因型（遗传特性）、愈伤组织继代培养的次数也会影响玉米愈伤组织能否成功再生植株。

（3）过程④为了诱导愈伤组织生出丛芽，该过程需要的培养基中细胞分裂素应该较多，即选用表中的培养基乙；⑤过程诱导生根，需要使培养基中的生长素偏多，这里是NAA浓度要高，故要选择表中的培养基甲，除了表中的激素外培养基中还需要加入的成分有MS培养基（组分）、蔗糖、琼脂、水。