Question

【題目】回答下列（一）、（二）小題：

（一）蘋果酒和蘋果醋制作的實驗流程如下圖，回答下列相關(guān)問題。

（1）放置一段時間的水果比新鮮水果要軟，可能的原因是水果中____________能分解細胞壁，使水果細胞相互分離，導(dǎo)致水果變軟。在工業(yè)化生產(chǎn)中，可采用____________技術(shù)，利于該酶從果汁分離并實現(xiàn)反復(fù)利用。

（2）為提高酒精發(fā)酵的效率，對野生酵母菌進行誘變后，利用____________和____________的培養(yǎng)基，篩選得到具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌。

（3）可通過測定酵母菌數(shù)量、發(fā)酵液密度和酒精濃度等監(jiān)控酒精發(fā)酵情況。發(fā)酵初期，可采用_____培養(yǎng)法測定酵母菌的活菌數(shù)量；發(fā)酵中期，發(fā)酵液密度降低的原因是____________。

（4）轉(zhuǎn)入醋酸發(fā)酵前，需調(diào)整的發(fā)酵條件是____________，常通過____________來監(jiān)控醋酸發(fā)酵情況。

（二）科學(xué)家利用基因工程和植物克隆技術(shù)培育出了抗植物病毒的轉(zhuǎn)基因番茄，回答下列問題：

（1）要獲得未知序列的抗病基因，通常是將含有抗病基因的生物的DNA，用限制性核酸內(nèi)切酶切成片段，插入____________分子中，并將所得的重組載體導(dǎo)入受體菌的群體中儲存，通過受體菌的__________使其擴增，建立一個包括目的基因在內(nèi)的____________。

（2）配制含有適當(dāng)營養(yǎng)物質(zhì)、植物生長調(diào)節(jié)劑和瓊脂的培養(yǎng)基，倒在試管中經(jīng)____________后凝固成半固體培養(yǎng)基，用于培養(yǎng)植物組織塊得到愈傷組織，再通過____________培養(yǎng)獲得單個植物細胞，導(dǎo)入外源基因后再經(jīng)過培養(yǎng)基中成分的誘導(dǎo)，可發(fā)生類似受精卵發(fā)生卵裂、分化、____________而發(fā)育成胚的過程，繼而長成完整植株。

（3）利用基因工程培育作物新品種，克服了傳統(tǒng)育種____________的不足。與小麥、玉米相比，番茄細胞更易再生出新植株，說明不同種類植物的____________表達程度大不相同。

Answer 1

【答案】果膠酶 固定化（酶） 高濃度的蔗糖（葡萄糖） 加酸（調(diào)低pH） 稀釋涂布平板 發(fā)酵時糖被消耗，產(chǎn)生酒精和CO2的密度比糖水低 適當(dāng)升高溫度，通入無菌空氣 用pH試紙檢測發(fā)酵液的pH值 載體DNA 無性繁殖 基因文庫 滅菌 液體懸浮培養(yǎng) 器官發(fā)生和形態(tài)建成 時間較長，而且遠緣親本難以雜交 細胞全能性

【解析】

1.據(jù)圖分析，圖示為利用蘋果進行酒精發(fā)酵和果醋發(fā)酵的過程，酒精發(fā)酵利用的是酵母菌的無氧呼吸，而醋酸發(fā)酵利用的醋酸菌，醋酸菌為好氧菌；兩個發(fā)酵工程的菌種、溫度條件、氣體條件都有所不同。

2.基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取，②基因表達載體的構(gòu)建，③將目的基因?qū)�入受體細胞，④目的基因的檢測與鑒定。

（一）（1）植物細胞壁的主要成分是纖維素和果膠，水果中的果膠酶等水解酶能分解細胞壁，使長期放置的水果細胞相互分離，導(dǎo)致水果變軟；利用固定化酶技術(shù)利于該酶從果汁分離并實現(xiàn)反復(fù)利用。

（2）根據(jù)題意分析，要篩選得到的是具有耐高糖和耐酸特性的酵母菌，因此篩選所用的培養(yǎng)基中應(yīng)該加高濃度的蔗糖（葡萄糖）和酸（調(diào)低pH）。

（3）發(fā)酵初期，測定酵母菌的活菌數(shù)量可采用稀釋涂布平板法；由于發(fā)酵時糖被消耗，而產(chǎn)生酒精和CO2的密度比糖水低，所以發(fā)酵中期，發(fā)酵液密度降低。

（4）醋酸菌是好氧菌，發(fā)酵需要的溫度條件比酵母菌高，所以轉(zhuǎn)入醋酸發(fā)酵前，需調(diào)整的發(fā)酵條件是適當(dāng)升高溫度，通入無菌空氣；可以用pH試紙檢測發(fā)酵液的pH值來監(jiān)控醋酸發(fā)酵情況。

（二）（1）根據(jù)題意分析，用限制酶將含有抗病基因的生物的DNA切成片段，插入載體DNA分子中得到重組載體，再導(dǎo)入受體菌的群體中儲存，通過受體菌的無性繁殖使其擴增，建立一個包括目的基因在內(nèi)的基因文庫。

（2）培養(yǎng)基配制好后倒在試管中，經(jīng)過滅菌后凝固成半固體培養(yǎng)基，由于植物組織培養(yǎng)過程中的脫分化，得到愈傷組織，再通過液體懸浮培養(yǎng)培養(yǎng)獲得單個植物細胞；然后將外源基因?qū)�入該懸浮植物細胞，再�?jīng)過誘導(dǎo)，可發(fā)生類似受精卵發(fā)生卵裂、分化、器官發(fā)生和形態(tài)建成而發(fā)育成胚的過程，繼而長成完整植株。

（3）利用基因工程育種，可以克服傳統(tǒng)育種時間較長，而且遠緣親本難以雜交的不足；與小麥、玉米相比，番茄細胞更易再生出新植株，說明不同種類植物的細胞全能性表達程度大不相同。