Question

【題目】回答下列（一）、（二）小題：

（一）衢州盛產(chǎn)椪柑，某興趣小組想深度開發(fā)椪柑，進(jìn)行以下實驗。

（1）開發(fā)桔子汁。為了提高出汁率和澄清度，可以在制作桔子汁時加入________________酶（寫兩種）以分解果膠。生產(chǎn)果膠酶可從黑曲霉或蘋果青霉中提取，下列適于黑曲霉或蘋果青霉擴(kuò)大培養(yǎng)的培養(yǎng)基是______（A．MS培養(yǎng)基B．尿素固體培養(yǎng)基C．蛋白胨和酵母提取物培養(yǎng)基D．添加蔗糖的豆芽汁培養(yǎng)基）。由于果膠酶溶于水，不利于重復(fù)使用，可通過物理或化學(xué)方法將果膠酶固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有______的制劑。

（2）開發(fā)桔子酒。桔子在釀酒時需去果皮、去囊衣和果核，因為其中含有苦味物質(zhì)，所以需要額外添加酵母菌，因為自然發(fā)酵過程中，野生型天然酵母菌主要附著在________（填桔子的結(jié)構(gòu)）。用桔子汁制作桔子酒，以桔子汁為原料，加入一定比例的蔗糖目的是______。最后倒入酵母懸液，混勻，加蓋；發(fā)酵開始時，由于微生物的需氧呼吸會使發(fā)酵瓶內(nèi)出現(xiàn)______，原因是______。

（二）開發(fā)耐鹽品種的椪柑，以利于沿海地區(qū)栽種。

（1）為了獲得耐鹽基因，可以從已知耐鹽植物星星草中獲取耐鹽基因，也可以根據(jù)耐鹽堿蛋白質(zhì)的氨基酸序列出發(fā)，推測出控制合成該蛋白基因的__________________，用化學(xué)合成法合成目的基因，然后用__________________技術(shù)擴(kuò)增目的基因。

（2）椪柑的轉(zhuǎn)化過程：將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時，可以用________處理農(nóng)桿菌，使重組Ti質(zhì)粒易于導(dǎo)入；之后耐鹽基因通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)入椪柑植株的愈傷組織，Ti質(zhì)粒上的_____基因可以將抗鹽基因整合到椪柑染色體DNA上，通過植物組織培養(yǎng)，可再生出新的植株。

（3）要確認(rèn)耐鹽基因在椪柑植株中是否正確表達(dá)，可以檢測此轉(zhuǎn)基因植株中該基因的表達(dá)產(chǎn)物，如果檢測結(jié)果呈陽性，再用__________________方法從個體水平檢測植株的__________________是否得到提高。

（4）假設(shè)用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐鹽植株自交，子代中耐鹽與不耐鹽株系的數(shù)量比為15：1，則可以推測有幾個耐鹽基因整合到了染色體上，請用圖表示。（耐鹽基因用A表示）

______________

Answer 1

【答案】果膠酶和果膠甲酯酶 D 酶活性 桔皮 提高果酒的酒精和糖的含量 負(fù)壓 需氧呼吸消耗氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳易溶于水 核苷酸序列 PCR CaCl2（或Ca2+） 控制質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移的 一定濃度的鹽水澆灌 耐鹽性

【解析】

1、果膠是植物細(xì)胞壁的主要成分，由半乳糖醛酸和半乳糖醛酸甲酯組成，果膠酶和果膠甲酯酶可水解果膠。

2、MS培養(yǎng)基用于植物組織培養(yǎng)；尿素固體培養(yǎng)基用于分離以尿素為氮源的微生物；蛋白胨和酵母提取物培養(yǎng)基用來培養(yǎng)細(xì)菌；添加蔗糖的豆芽汁培養(yǎng)基可以用于真菌的培養(yǎng)。

3、基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因——DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA——分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)——抗原—抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（一）

（1）水解果膠可用果膠酶和果膠甲酯酶。黑曲霉、蘋果青霉為真菌，培養(yǎng)真菌用添加蔗糖的豆芽汁培養(yǎng)基。通過物理或化學(xué)方法將果膠酶固定在某種介質(zhì)上，使之成為不溶于水而又有酶活性的制劑。

（2）自然發(fā)酵過程中，野生型天然酵母菌主要附著在桔皮。用果汁制作果酒，以果汁為原料，加入一定比例的蔗糖，目的可通過微生物發(fā)酵提高果酒的酒精和糖的含量。發(fā)酵瓶內(nèi)微生物需氧呼吸作用消耗氧氣，產(chǎn)生的二氧化碳溶于水，導(dǎo)致瓶內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓。

（二）

（1）為了獲得耐鹽基因，可以根據(jù)耐鹽堿蛋白質(zhì)的氨基酸序列預(yù)測出對應(yīng)mRNA上核糖核苷酸序列，進(jìn)一步推測出對應(yīng)的基因上的脫氧核苷酸序列。用化學(xué)合成法合成目的基因，然后用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因。

（2）將重組Ti質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌時，可以用CaCl2（或Ca2+）溶液處理農(nóng)桿菌使之成為感受態(tài)細(xì)胞，易于重組Ti質(zhì)粒導(dǎo)入。Ti質(zhì)粒上的控制質(zhì)粒DNA轉(zhuǎn)移的基因可以將抗鹽基因整合到椪柑染色體DNA上。

（3）要確認(rèn)耐鹽基因在椪柑植株中是否正確表達(dá)，可以檢測此轉(zhuǎn)基因植株中該基因的表達(dá)產(chǎn)物，想從個體水平檢測植株的耐鹽性是否得到提高，需用一定濃度的鹽水澆灌。

（4）用得到的二倍體轉(zhuǎn)基因耐鹽植株自交，子代中耐鹽與不耐鹽株系的數(shù)量比為15：1，是9:3:3:1的變形，符合基因的自由組合定律，說明耐鹽基因整合到了非同源染色體上，如圖所示：。