题目内容

【题目】Ⅰ.回答下列制作澄清果汁的相关问题:

1)壳聚糖本身是一种多孔网状天然高分子颗粒材料,对蛋白质有显著的亲合力,可将果胶酶通过吸附-交联法固定在壳聚糖载体上,再将固定化酶的载体装到反应柱中(见下图)。固定化酶的好处有________________________________________________;但固定化酶的活性与未固定前相比较,其活性可能不变,也可能会发生________________________

2)壳聚糖一般先进行________________________处理,然后再与果胶酶混合,使其能固定化更多的果胶酶。固定化酶柱应先倒入一定量的蒸馏水,洗掉________________________,然后再倒入浑浊的果汁。

3)果胶是植物细胞壁以及________________________的主要组成成分,浑浊的果汁在反应柱中从上部流到下部的过程中果胶最终被彻底水解成可溶性的________________________,从而使流出的果汁变的澄清。若以透光率作为实验指标,可变因素是浑浊果汁从上部流到下部的时间,则实验结果最可能为________________________

Ⅱ.抗生素滥用导致耐药性目前已成为一个严重的公共健康问题,近年来,超级细菌等事件的发生更显示出这一问题的严重性。抗菌肽(AMPs)是一类具有广谱抗菌性,而且其不易产生耐药性。为了改善抗菌肽的抗菌功能,常利用基因工程技术使抗菌肽在不同来源的宿主细胞内进行蛋白的重组表达。β-防御素是一种抗菌肽。构建β-防御素(β-defensin130)表达载体在大肠杆菌中表达。结合已知条件回答下列问题:

如图为表达载体(PET-28a)和含有目的基因β-防御素(defensin130)的片段。(说明:KanrAmpr分别表示卡那霉素和氨苄青霉素抗性基因;promoter表示基因的启动部位)

1)获得含有目的基因的重组DNA分子,需用________________________________________________两种酶分别切割表达载体和含有目的基因的片段,并用________________________酶将它们连接。

2)把构建好的重组DNA分子导入到受体细胞,用适宜浓度的氯化钙处理受体细胞增加细胞壁的通透性的目的是________________________3×β-defensin130

3)筛选含有目的基因β-防御素(β-defensin130)的受体细胞,先将菌液涂布在含有________________________(抗生素)的培养基中培养,然后将所有菌落转移至含有________________________(抗生素)的培养基中培养,最后挑选出目的菌落。

4)在无菌操作下将目的单菌落用接种环取出,再用划线法接种在斜面培养基上,37°C培养24小时后,置于________________________中保存。

5)若受体细胞为双子叶植物,常用________________________法将目的基因导入植物体细胞,再将体细胞进行组织培养,得到转基因植物。

【答案】酶的稳定性好(酶可以反复利用) 酶与底物和产物易分开 下降或上升 研磨 未吸附的果胶酶 胞间(质)层 半乳糖醛酸 果汁透光率先变大,然后稳定不变 EcoRI XhoI DNA连接酶 增加转化的成功率 Kan Amp 4°C冰箱 农杆菌转化

【解析】

Ⅰ.本题主要考查固化酶和果胶酶的相关知识。果胶物质主要存在于植物初生壁和细胞中间,果胶物质是细胞壁的基质多糖。果胶酶本质上是聚半乳糖醛酸水解酶,果胶酶水解果胶主要生成β-半乳糖醛酸。

Ⅱ.本题考基因工程的应用和菌种的保存,意在考查考生的识图能力和对所学知识的理解能力。

Ⅰ.(1)固定化酶的优点有:不溶于水,易于与底物、产物分离;稳定性好;可反复使用;可连续化生产,但固定化酶的活性与未固定时相比较,其活性可能不变,也可能由于固定介质的影响而发生下降或上升的变化。
2)固定化酶过程中,壳聚糖一般先进行研磨,提高壳聚糖表面粗糙度处理以增大固定化酶的接触面积,然后再与果胶酶混合,以固定化更多的果胶酶。固定化酶柱应先倒入一定量的蒸馏水洗掉未被固定的酶等,然后再倒入浑浊的果汁。
3)果胶是植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分之一。果胶酶能使榨取果汁更容易,也使得浑浊的果汁变得澄清。浑浊的果汁在反应柱中从上部流到下部的过程中果胶被分解成可溶性的半乳糖醛酸,从而使流出来的果汁变得澄清。若以透光率作为实验指标,可变因素是浑浊果汁从上部流到下部的时间,则实验结果最可能为半乳糖醛酸果汁透光率先变大,然后稳定不变。

Ⅱ.(1)根据图示中目的基因两端限制酶的酶切位点以及质粒上限制酶的酶切位点可知获得含有目的基因的重组DNA分子,需用EcoRIXhoI两种酶分别切割表达载体和含有目的基因的片段,以保证载体和目的基因能形成相同的黏性末端,并用DNA连接酶将它们连接。

(2)把构建好的重组DNA分子导入到受体细胞,用适宜浓度的氯化钙处理受体细胞增加细胞壁的通透性,目的是使受体细胞成为感受态,使表达载体容易进入受体细胞,以增加转化的成功率。

(3)筛选含有目的基因β-防御素(β-defensin130)的受体细胞,先将菌液涂布在含有Kan的培养基中培养,然后将所有菌转移至含有Amp的培养基中培养,最后挑选出目的菌落。

(4)菌种的临时保藏需在无菌操作下将目的单菌落用接种环取出,再用划线法接种在斜面上,37°C培养24小时后,置于4℃冰箱中保存。

(5)农杆菌在自然条件下可感染双子叶植物和裸子植物,所以若受体细胞为双子叶植物,常用农杆菌转化法将目的基因导入植物体细胞,再将体细胞进行组织培养,得到转基因植物。

练习册系列答案
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1)磷除了是光合作用相关产物的组分外,也是叶绿体内________________________(大分子)和磷脂的组分。

2)图中A在光下裂解为________________________。据图分析,三碳糖磷酸可以用于合成________________________

3)卡尔文循环中,1分子的二氧化碳与1个核酮糖二磷酸结合,会形成2分子________________________。一般情况下,CO2还原后生成的三碳糖磷酸大部分被用于________________________,部分三碳糖磷酸在________________________部位形成淀粉。

4)为提高冬枣果实的产量,某研究人员进行了外源赤霉素对开花旺盛冬枣叶片光合速率影响的实验,结果如下表:

外源赤霉素

mg/L

净光合速率

μmolCO2·m2·s1

光饱和点

μmol·m2·s1

叶绿素含量

mg·g1FW

气孔导度

μmol·m2·s1

40

1551

1630

303

2362

0

1417

1370

294

2107

与对照组比较,对叶片施加40mg/L外源赤霉素后,光合作用过程中碳反应速率将________________________(加快、减慢或不变),你作出此判断的主要依据是施加40mg/L外源赤霉素后________________________

5)冬枣果实中能产生赤霉素的结构是________________________。生产实践中,收获后农产品的储藏保鲜经常使用细胞分裂素,其原理是细胞分裂素具有________________________的作用。

【题目】材料:科学研究发现植物在光照条件下,进行光合作用的同时发生“光呼吸”作用。光呼吸是所有进行光合作用的细胞在光照和高氧低二氧化碳情况下发生的一个生化过程。它是光合作用一个损耗能量的副反应.具体过程如图所示:

1)通过比较碳固定数发现,有光呼吸发生时,光合作用效率降低了________

2)“光呼吸”之所以发生,是因为酶与大多数酶相比较弱。氧气和二氧化碳都能与酶的活性部位结合而互为抑制剂。

3)在大棚种植蔬菜时可通过采取________措施,降低“光呼吸”作用。

A.延长光照时间 B.补充照明

C.增施有机肥 D.降低温度

4)“光呼吸”作用对于光合作用也有积极意义:当________时,叶绿体内通常会积累和,对叶绿体造成伤害,而光呼吸作用可以消耗多余的和。

5)下列说法正确的是________

A “光呼吸”与“细胞呼吸”一样,都消耗了氧气,释放出二氧化碳

B “光呼吸”第一阶段反应发生在叶绿体中,而细胞呼吸第一阶段反应发生于线粒体中

C “光呼吸”消耗,而细胞呼吸则产生

D “光呼吸”的发生必须要在有光的条件下,而细胞呼吸则与光照条件无关

材料:为研究浮游藻类的光合作用,将一种绿藻培养至指数生长期,并以此为材料,测定了藻细胞在不同条件下的净光合速率.2为光合放氧测定装置的示意图;图3是不同的浓度条件下测得曲线图。

6)通过变换图中光源,可研究________________对光合作用的影响。

7)由于弱碱性的藻培养液中游离浓度很低,藻光合作用主要通过胞内碳酸酐酶分解水中的获得。图中达到最大值的最低浓度为________;在更高浓度下,不再增加的主要环境因素有________________

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