Question

【题目】回答下列（一）、（二）两个小题：

（一）为获得果胶酶，科研人员进行了下列果胶酶高产菌株的分离、筛选、鉴定及果胶酶在生产上的应用试验。

（1）为分离果胶酶产生的某种霉菌，科研人员配制了下表所示成分的培养基，该表中应加入的成分a是_____________，该成分在培养基中的作用为___________________。在各种成分溶解配制好后应将pH调到___________，再进行高压蒸汽灭菌。

成分	K2HPO4	MgSO4	NaNO2	FeSO4	a	琼脂	蒸馏水
质量	0.1g	0.5 g	3g	0.01 g .	2g	15 g	加至1L

（2）将获得的菌株进行扩大培养后，再用_________________（工具）从滤液中获得粗提的果胶酶。如要检测获得的果胶酶活性，可先将等量的果胶酶和果胶混合处理适宜时间，再加入等量的______________，最后根据沉淀物的生成量来判断。

（3）在果汁和果酒制作过程中，常用果胶酶处理来提高相应产品的__________________。生产上通过明胶、海藻酸钠（包埋剂）或戊二醛（交联剂）等对果胶酶进行___________处理，以减少酶的使用量，降低生产成本。

（二）拟南芥中有抗冻基因CBF。苜蓿是温带地区重要的牧草，低温是制约其生长的限制因子之一。下图是培育转基因抗冻苜蓿植株的过程示意图，据图回答下列问题：

（1）图中的①先要用某种限制性核酸内切酶断开DNA片段中的___________个磷酸二酯键得到目的基因，再通过_________________技术获得大量的目的基因。这些目的基因必须要与质粒等载体重组后再导入宿主细胞，其主要原因是目的基因经重组后在宿主细胞内能实现___________（A．转录 B．复制 C．翻译 D．整合到宿主DNA中）。

（2）图中的②过程的农杆菌经转化成功后再去感染苜蓿组织块，这种转基因方法的主要优点有______________________________、____________________________（至少写出二点）。

（3）图中的③过程若是通过胚胎发生途径实现，须将愈伤组织经______________培养得到大量的单细胞，再转移到含有适当配比的____________________________的培养基中继续分化成胚状体，最后形成相应的植株。

Answer 1

【答案】果胶 作为霉菌的碳源，起筛选菌种作用 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（聚合酶链式反应） B 易于导入重组质粒 易于将目的基因整合到植物的染色体DNA上 液体悬浮 营养物质和生长调节剂

【解析】

（1）微生物培养基的配方中，一般都含有水、碳源、氮源和无机盐。分离某种微生物应采用选择培养基来培养该生物；选择培养基作用的原理是在培养基中加入某一化学物质或改变某一理化性质，使某种微生物正常生长，而其他微生物则被杀灭或生长受到抑制，从而选出所需要的微生物。若要除去滤液中的微生物，可以用玻璃砂漏斗过滤，其中G6玻璃沙漏斗孔径最小，细菌不能滤过。（2）果胶酶能分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，从而提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清。固定化酶的优点是：使酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用。（3）培育转基因抗冻苜蓿植株的过程示意图中，①为目的基因的获取，②属于将目的基因导入受体细胞的范畴，③过程采用了植物组织培养技术。

（一）(1)为分离产生果胶酶的某种霉菌，应以果胶为唯一碳源，据此分析培养基成分可知：表中的成分a是果胶，果胶的作用是作为霉菌的碳源，起筛选菌种作用。为了满足霉菌生长对pH的要求，在配制培养基时，各种成分溶解配制好后应将pH调到中性偏酸，再进行高压蒸汽灭菌。

(2) 对获得的菌株进行扩大培养后，应使用G6玻璃砂漏斗对培养液进行过滤，以除去滤液中的微生物，进而从滤液中获得粗提的果胶酶。如要检测获得的果胶酶活性，可先将等量的果胶酶和果胶混合处理适宜时间，再加入等量的95%乙醇，最后根据沉淀物的生成量来判断。

(3) 果胶酶能分解果胶，瓦解植物的细胞壁及胞间层，从而提高水果的出汁率，并使果汁变得澄清，因此在果汁和果酒制作过程中，常用果胶酶处理来提高相应产品的出汁率和澄清度。对果胶酶进行固定化处理，使该酶既能与反应物接触，又能与产物分离，还可以被反复利用，所以能够减少酶的使用量，降低生产成本。

（二）(1)图中的①为目的基因（抗冻基因CBF）的获取，先要用某种限制性核酸内切酶在抗冻基因CBF的两侧进行切割，以便断开DNA片段中的4个磷酸二酯键得到目的基因。欲获得大量的目的基因，可以通过PCR（聚合酶链式反应）技术进行扩增。由于目的基因经重组后在宿主细胞内能实现复制，所以这些目的基因必须要与质粒等载体重组后再导入宿主细胞。

(2) 农杆菌能在自然条件下感染双子叶植物和裸子植物，农杆菌的Ti质粒上的T—DNA可转移至受体细胞，并且整合到受体细胞染色体的DNA上。根据农杆菌的这一特点可知，图中的②过程的农杆菌经转化成功后再去感染苜蓿组织块，这种转基因方法的主要优点有：易于导入重组质粒、易于将目的基因整合到植物的染色体DNA上。

(3) 图中的③过程采用了植物组织培养技术。若是通过胚胎发生途径实现，须将愈伤组织经液体悬浮培养得到大量的单细胞，再转移到含有适当配比的营养物质和生长调节剂的培养基中继续分化成胚状体，最后形成相应的植株。