Question

【題目】A．[生物——選修1：生物技術(shù)實(shí)踐]隨著全球環(huán)境污染嚴(yán)重，石油資源逐步減少，近年來乙醇等“綠色能源”的開發(fā)備受關(guān)注。科技工作者研制出利用秸稈生產(chǎn)燃料酒精的技術(shù)，大致流程如下圖所示。

（1）若要從土壤中分離出能分解植物秸稈的微生物，培養(yǎng)基中的碳源是 ，對該培養(yǎng)基可采取 的方法進(jìn)行滅菌。

（2）某同學(xué)對分離得到的微生物培養(yǎng)液進(jìn)行數(shù)量測定，在稀釋倍數(shù)為105對應(yīng)的培養(yǎng)基中測定平板上菌落數(shù)的平均值為23．4，則每毫升樣品中的細(xì)菌數(shù)是（涂布平板時(shí)稀釋液的體積為0．2 mL） 。

（3）用上述方法測定目的菌的密度，實(shí)際活菌數(shù)量要比測得的菌落數(shù)量多，原因是 。

（4）上述流程圖中，糖液發(fā)酵產(chǎn)生酒精需要的菌種是____，酒精是在目的菌的 （結(jié)構(gòu)）中產(chǎn)生的。

B．[生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題]馬鈴薯塊莖含有大量的淀粉，富含多種維生素和無機(jī)鹽，我國已將馬鈴薯作為主糧產(chǎn)品進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化開發(fā)。下圖是轉(zhuǎn)基因抗鹽馬鈴薯的培育過程，請分析回答問題：

（1）為獲取抗鹽基因，可以從堿蓬細(xì)胞研磨液中提取抗鹽基因的 來合成cDNA。

（2）上圖構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，最好選用 酶切割含目的基因的外源DNA和質(zhì)粒，不能使用Sma l切割的原因是 。構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在抗鹽基因前要加上特殊的啟動子，啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的 片段。

（3）將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA上的原因是 。通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使抗鹽基因插入到馬鈴薯細(xì)胞中的染色體DNA上，從而使抗鹽基因的遺傳特性得以 。

（4）上圖轉(zhuǎn)基因抗鹽馬鈴薯培育過程中，屬于脫分化階段的是 （填序號）。從個(gè)體水平上檢驗(yàn)轉(zhuǎn)基因抗鹽馬鈴薯是否培育成功的方法是 。

Answer 1

【答案】A（1）纖維素 高壓蒸汽滅菌法

（2）1．17*107

（3）當(dāng)兩個(gè)或者多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察的是一個(gè)菌落

（4）酵母菌 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)

B （1）mRNA

（2）EcoRⅠ和HindⅢ SmaⅠ會破壞質(zhì)粒的抗性基因和外源DNA中的目的基因 DNA

（3）T-DNA是可以轉(zhuǎn)移的DNA 穩(wěn)定維持和表達(dá)

（4）⑤ 將轉(zhuǎn)基因馬鈴薯幼苗栽種在鹽堿地或較高濃度鹽溶液中，觀察是否能正常生長

【解析】A（1）秸稈中富含纖維素，所以篩選纖維素分解菌的培養(yǎng)基應(yīng)該以纖維素為唯一碳源；微生物的培養(yǎng)基常用的滅菌方法是高壓蒸汽滅菌法。

（2）根據(jù)題意可知，每毫升樣品中的菌落數(shù)=23．4×105÷0．2=1．17×107。

（3）用稀釋涂布平板法進(jìn)行計(jì)數(shù)時(shí)，由于兩個(gè)或者多個(gè)細(xì)胞連在一起時(shí)，平板上觀察的是一個(gè)菌落，所以實(shí)際活菌數(shù)量要比測得的菌落數(shù)量多。

（4）上述流程圖中，糖液發(fā)酵需要的菌種是酵母菌，酵母菌無氧呼吸可以產(chǎn)生酒精，發(fā)生的場所是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。

B（1）為獲取抗鹽基因，可以從堿蓬細(xì)胞研磨液中提取抗鹽基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA，通過逆轉(zhuǎn)錄來合成cDNA。

（2）標(biāo)記基因和外源DNA目的基因中均含有EcoRⅠ酶切位點(diǎn)，用該酶切割，再在DNA連接酶的作用下，可形成3種環(huán)狀產(chǎn)物，即外源DNA自身連接、質(zhì)粒自身連接、外源DNA和質(zhì)粒連接，因此為了防止目的基因的外源DNA片段和質(zhì)粒自身環(huán)化，應(yīng)選用BamHI和HindⅢ酶對外源DNA和質(zhì)粒進(jìn)行切割，這樣使目的基因兩端的黏性末端不同，可以防止自身環(huán)化。由圖可知，使用SmaI酶切割，將會破壞質(zhì)粒的抗性基因（標(biāo)記基因），同時(shí)也會破壞目的基因片段，因此用圖中的質(zhì)粒和目的基因構(gòu)建重組DNA分子時(shí)，不能使用SmaⅠ酶切割。啟動子是重組質(zhì)粒上一段特殊的DNA，啟動DNA的轉(zhuǎn)錄。

（3）T-DNA是可以轉(zhuǎn)移的DNA，所以可以將基因表達(dá)載體導(dǎo)入農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA上。通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，使抗鹽基因插入到馬鈴薯細(xì)胞中的染色體DNA上，從而使抗鹽基因的遺傳特性得以穩(wěn)定維持和表達(dá)。

（4）圖中⑤表示脫分化形成愈傷組織的過程。為確定轉(zhuǎn)基因抗鹽煙草是否培育成功，有分子水平的檢測，也有個(gè)體水平的鑒定。分子水平的檢測中，利用用射性同位素標(biāo)記的抗鹽基因（或目的基因）作探針進(jìn)行分子雜交檢測；個(gè)體水平上鑒定中，將培育的煙草幼苗栽培于含有一定鹽的土壤中，觀察該煙草植株的生長狀態(tài)。