Question

【題目】回答下列（一）、（二）小題：

（一）為了提高果膠酶的利用率，科學(xué)家進(jìn)行了固定化果膠酶的相關(guān)研究。

（1）果膠酶的固定化：取磁性殼聚糖微球固體顆粒，加入果膠酶溶液，30℃條件下震蕩1h，裝入下圖所示的反應(yīng)柱中，用蒸餾水洗去____________，放置在 4℃ 冰箱中 保存。上述固定化果膠酶的方法屬于__________________。

A．包埋法 B．吸附法 C．共價偶聯(lián)法 D．交聯(lián)法

（2）果膠酶活力測定方法：以 1g 果膠酶單位時間內(nèi)催化產(chǎn)生的主要產(chǎn)物_____________的量計算酶的活力。已知 3，5-二硝基水楊酸與果膠水解的主要產(chǎn)物共熱能產(chǎn)生棕紅色 的氨基化合物，在一定范圍內(nèi)產(chǎn)物的量和反應(yīng)液顏色深淺成正比，可用_____________法測定產(chǎn)物的量。此方法需要制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，如上圖所示，其中縱坐標(biāo)一般為_______________ 。

（3）下圖是固定化果膠酶的部分研究結(jié)果，據(jù)圖可知用上述方法制備的固定化果膠酶與游 離酶相比最適溫度_______________（升高/降低）。

（4）在果汁生產(chǎn)中使用固定化果膠酶具有很多優(yōu)點(diǎn)，以 下說法中不屬于其優(yōu)點(diǎn)的是____________

A．固定化果膠酶可以重復(fù)回收，多次利用

B．固定化果膠酶可以提高酶的穩(wěn)定性和果汁的質(zhì)量

C．便于果汁加工工藝操作的連續(xù)化、自動化

D．用于處理潰碎果實(shí)，可以提高出汁率，促進(jìn)澄清

（二）某研究小組欲利用抗蟲基因，通過農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育抗蟲玫瑰。圖 1 和圖 2 分別表示出了抗蟲基因和農(nóng)桿菌 Ti 質(zhì)粒的限制性核酸內(nèi)切酶的識別位點(diǎn)和抗生素抗性基因（PstⅠ、 SmaⅠ、AluⅠ表示限制性核酸內(nèi)切酶切割位點(diǎn)；amp 為氨芐青霉素抗性基因，tet 為四環(huán)素 抗性基因）

請回答：

（1）該抗蟲基因取自某種生物的 cDNA 文庫。若想短時間內(nèi)得到大量的抗蟲基因，需用到 ___________技術(shù)。

（2）形成重組質(zhì)粒時，為保證目的基因以唯一方向接入，可選用_____________ （填限制酶 的種類）分別切割目的基因和 Ti 質(zhì)粒，再用 _________連接，形成重組 DNA 分子， 再與經(jīng)過_____處理的本身無 amp 和 tet 的農(nóng)桿菌液混合，使重組 DNA 進(jìn)入農(nóng)桿 菌。導(dǎo)入了重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌能夠在含有______________的培養(yǎng)基中生長。再利用 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)入培養(yǎng)的玫瑰細(xì)胞，使目的基因?qū)�入玫瑰�?xì)胞中。

（3）將含有導(dǎo)入了目的基因的玫瑰細(xì)胞的試管放在___________上，進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)獲得胚 性細(xì)胞，進(jìn)而培育成抗蟲玫瑰。這一技術(shù)利用的原理是 ____________。

Answer 1

【答案】未固定的游離果膠酶 B 半乳糖醛酸 光電比色法 光密度值（OD 值） 升高 (D PCR SmaI 和 PstI DNA 連接酶 CaCl2 氨芐青霉素 搖床 植物細(xì)胞具有全能性

【解析】

（一）本題考查了酶的固定化以及酶活力測定的有關(guān)知識，要求學(xué)生掌握固定化酶的方法以及優(yōu)點(diǎn)，識記果膠酶的作用機(jī)理，掌握酶活力測定的方法等。

（二）本題考查基因工程等生物技術(shù)及其應(yīng)用等知識，要求考生能利用所學(xué)知識解讀圖形，選擇合適的限制酶獲取目的基因并切割質(zhì)粒形成重組DNA分子；掌握基因工程的操作程序及其應(yīng)用，了解植物細(xì)胞工程技術(shù)及生態(tài)工程。

(一) （1）磁性殼聚糖微球表面的氨基可以與蛋白質(zhì)分子的羧基反應(yīng)，從而將蛋白質(zhì)分子吸附固定，因此該方法固定化果膠酶利用的是吸附法。實(shí)驗裝置中，30℃條件下震蕩1h，裝入圖所示的反應(yīng)柱中，需要用蒸餾水洗去未固定的游離果膠酶，然后放置在4℃冰箱中保存。

（2）果膠酶水解果膠主要生成β-半乳糖醛酸，以1g果膠酶單位時間內(nèi)催化產(chǎn)生的半乳糖醛酸的量計算酶的活力。此方法需要制作標(biāo)準(zhǔn)曲線，該標(biāo)準(zhǔn)曲線的橫坐標(biāo)應(yīng)該是半乳糖醛酸的含量，縱坐標(biāo)一般為光密度值（OD值）。

（3）分析曲線可知，游離酶的最適溫度在40℃左右，而固定化酶的最適溫度在50℃左右，即用上述方法制備的固定化果膠酶與游離酶相比最適溫度升高。

（4）在果汁生產(chǎn)中使用固定化果膠酶具有很多優(yōu)點(diǎn)，如：固定化果膠酶可以重復(fù)回收，多次利用；固定化果膠酶可以提高酶的穩(wěn)定性和果汁的質(zhì)量；便于果汁加工工藝操作的連續(xù)化、自動化；用于處理潰碎果實(shí)，屬于不道德行為，不是使用固定化果膠酶的優(yōu)點(diǎn)。

（二）（1）若想短時間內(nèi)得到大量的抗蟲基因，需用到PCR技術(shù)。

（2）分析圖一可知，獲取目的基因可用限制酶SmaI和PstI或只使用PstI，切割質(zhì)粒時必需保證標(biāo)記基因不能全部被破壞，因此為獲得大量抗蟲基因，且保證形成重組質(zhì)粒時，目的基因以唯一方向接入，可選用Sma I和PstI分別切割目的基因和Ti質(zhì)粒，再用 DNA連接酶連接，形成重組DNA分子，此時的重組DNA分子中的標(biāo)記基因為amp；再與經(jīng)過CaCl2處理（使其成為感受態(tài)細(xì)胞）的無amp和tet的農(nóng)桿菌液混合，使重組DNA進(jìn)入農(nóng)桿菌。再利用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)入培養(yǎng)的玫瑰細(xì)胞，使目的基因?qū)�入玫瑰�?xì)胞中。

（3）將含有導(dǎo)入了目的基因的玫瑰細(xì)胞的試管放在搖床上震蕩，進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)獲得胚性細(xì)胞，進(jìn)而培育成抗蟲玫瑰，原理是植物細(xì)胞具有全能性。