Question

【題目】回答下列（一）、（二）小題：

（一）開發(fā)山楂果醋恰好讓山楂中的有機酸豐富了果醋的酸味，同時也彌補生食山楂酸味大的缺陷，具體釀制山楂果醋分為以下三個階段，請將具體過程補充完整。

（1）制備山楂果原汁：選成熟的山楂果，在清水沖洗山楂果_______（填“之前”或“之后”）去梗。將山楂果切片并去籽，再添加_______，酶解適宜時間后壓榨取果汁。

（2）乙醇發(fā)酵：由于山楂果原汁_______，故發(fā)酵液中添加適量蔗糖，以獲得酒精含量較高的果酒。果汁中加入活化的________后，在適宜環(huán)境下發(fā)酵一段時間，當發(fā)酵液中停止_______，發(fā)酵完畢待過濾，或發(fā)酵至_______，上清液即為果酒，用虹吸法取出。

（3）醋酸發(fā)酵：將醋化醋桿菌進行擴大培養(yǎng)后，經檢查菌體生長正常并無雜菌污染后接種于山楂酒-水中進行發(fā)酵，整個發(fā)酵過程需要通入_______。在發(fā)酵后期加入0．3~0．4%的食鹽，其目的是調味和_______，以防止果醋被發(fā)酵分解。

（二）下圖為轉基因抗蟲煙草的培育流程，①②③④表示過程，其中②表示利用農桿菌轉入受體細胞�；卮鹣铝邢嚓P問題：

（1）在①過程構建重組質粒時，若用同一種限制性核酸內切酶處理Ti質粒和含目的基因的DNA片段，使兩者形成粘性末端用于拼接，這種方法的明顯缺點是目的基因和質粒________（答出2點即可）。另外，影響拼接效率的主要因素，除以上缺點和鹽離子濃度、滲透壓、溫度等環(huán)境因素外，還有_______（答出2點即可）。

（2）在②過程中，將圖示重組Ti質粒導入農桿菌時可用______處理農桿菌，以提高轉化效率。操作之后，需要特定的培養(yǎng)基對農桿菌進行篩選，其原因是_______，最終篩選到的對象在相應選擇培養(yǎng)基上的存活情況是________。

（3）在③過程常通過調節(jié)_______的適當配比，從愈傷組織誘導出芽和根的_____，并由此再生出新植株。獲得轉基因煙草后，再通過[④]_______過程實現多個世代組織培養(yǎng)。

Answer 1

【答案】之后 果膠酶（和果膠甲酯酶） 含糖量較低 干酵母（懸液） 出現氣泡 酵母下沉 無菌空氣/氧氣 抑制雜菌 反向拼接/倒接、（自身）環(huán)化 且的基因的濃度、質粒的濃度、反應時間 氯化鈣CaCl2 不是所有的農桿菌都接納了重組質粒 在含四環(huán)素培養(yǎng)基上存活，在含青霉素培養(yǎng)基上死亡 營養(yǎng)物質和生長調節(jié)劑/植物激素 項端分生組織 繼代培養(yǎng)

【解析】

1.釀酒和制醋是最古老的生物技術。與酒和醋的生產有關的微生物分別是酵母菌和醋桿菌，它們各有不同的菌種。菌種的不同，所產生的酒和醋的風味也不同。本實驗的內容是制作果酒和果醋，所用的原料是葡萄或其他果汁。葡萄酒是酵母利用葡萄糖進行酒精發(fā)酵(乙醇發(fā)酵)的產物。酵母菌只有在無氧條件下才能進行酒精發(fā)酵，即將葡萄糖氧化成乙醇，而且當培養(yǎng)液中乙醇的濃度超過16%時，酵母菌就會死亡。葡萄糖氧化成乙醇的反應式如下。

醋桿菌在有氧條件下才能將乙醇氧化為醋酸，醋桿菌所產生的醋酸可使培養(yǎng)液中醋酸的含量高達13%。

2. 基因工程技術的基本步驟：

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

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

（一）（1）制備山楂果原汁通常選成熟的山楂果，為了避免雜菌污染，通常在用清水沖洗山楂果之后去梗。將山楂果切片并去籽，為了提高出汁率和澄清度，通常需要添加果膠酶（和果膠甲酯酶）處理，酶解適宜時間后壓榨取果汁。

（2）乙醇發(fā)酵時通常需要在發(fā)酵液中添加適量蔗糖，以彌補山楂果原汁含糖量較低的不足，同時也是為了滿足酵母菌發(fā)酵需要的底物量，從而獲得酒精含量較高的果酒。然后在果汁中加入活化的干酵母（懸液）后，置于適宜環(huán)境下進行發(fā)酵，由于酵母菌無氧呼吸的產物是酒精和二氧化碳，所以在發(fā)酵過程中會有氣泡產生，當發(fā)酵液中不再出現氣泡時，意味著發(fā)酵完成，然后過濾獲得果酒；也可發(fā)酵至酵母下沉后，用虹吸法取出上清液即為果酒。

（3）醋酸發(fā)酵中，由于醋化醋桿菌在有氧氣的條件下將酒精變?yōu)闉橐胰�，進而變?yōu)橐掖�，所以整個發(fā)酵過程需要通入無菌空氣/氧氣。在發(fā)酵后期加入0．3~0．4%的食鹽，食鹽起到了調味和抑制雜菌的作用，進而防止果醋被其他微生物發(fā)酵分解。

（二）（1）①為構建基因表達載體的過程，若用同一種限制性核酸內切酶處理Ti質粒和含目的基因的DNA片段，則兩者會出現相同的粘性末端從而使得拼接變得容易，但這種方法存在明顯的缺點是在拼接時會出現反向拼接/倒接、（自身）環(huán)化等情況。影響拼接效率的因素主要有鹽離子濃度、滲透壓、溫度等環(huán)境因素，除此外，還有且的基因的濃度、質粒的濃度和反應時間也會影響拼接的效率。

（2）②過程為將目的基因導入受體細胞的過程，將圖示重組Ti質粒導入農桿菌時，為了提高導入的成功率，可用氯化鈣CaCl2 處理農桿菌，以提高轉化效率。因為導入的成功率較低，也就是說，并不是所有的農桿菌都接納了重組質粒，可能有的導入的是普通質粒，或者沒有導入成功，所以需要在特定的培養(yǎng)基對農桿菌進行篩選，由于圖中重組質粒上含有標記基因四環(huán)素抗性基因，而抗青霉素的基因被破壞，為了篩選出成功導入重組質粒的農桿菌，需要將待篩選的農桿菌分別接種在含有四環(huán)素的培養(yǎng)基和含青霉素的培養(yǎng)基上進行篩選，最終篩選到成功導入重組質粒的農桿菌在相應選擇培養(yǎng)基上的存活情況是在含四環(huán)素培養(yǎng)基上存活，在含青霉素培養(yǎng)基上死亡。

（3）③過程為再分化成植株的過程，該過程中需要通過調節(jié)營養(yǎng)物質和生長調節(jié)劑/植物激素的適當配比，從而實現由愈傷組織誘導出芽和根的項端分生組織的目的，并由此再生出新植株。獲得轉基因煙草后，再通過[④] 繼代培養(yǎng)過程實現多個世代組織培養(yǎng)，從而實現了轉基因煙草的擴大培養(yǎng)。