Question

回答下列（一）、（二）小题：

（一）为了提高果胶酶的利用率，科学家进行了固定化果胶酶的相关研究。

（1）果胶酶的固定化：取磁性壳聚糖微球固体颗粒，加入果胶酶溶液，30℃条件下震荡1h，装入下图所示的反应柱中，用蒸馏水洗去____________，放置在 4℃ 冰箱中 保存。上述固定化果胶酶的方法属于__________________。

A．包埋法     B．吸附法     C．共价偶联法    D．交联法

（2）果胶酶活力测定方法：以 1g 果胶酶单位时间内催化产生的主要产物_____________的量计算酶的活力。已知 3，5-二硝基水杨酸与果胶水解的主要产物共热能产生棕红色 的氨基化合物，在一定范围内产物的量和反应液颜色深浅成正比，可用_____________法测定产物的量。此方法需要制作标准曲线，如上图所示，其中纵坐标一般为_______________ 。

（3）下图是固定化果胶酶的部分研究结果，据图可知用上述方法制备的固定化果胶酶与游 离酶相比最适温度_______________（升高/降低）。

（4）在果汁生产中使用固定化果胶酶具有很多优点，以 下说法中不属于其优点的是____________

A．固定化果胶酶可以重复回收，多次利用

B．固定化果胶酶可以提高酶的稳定性和果汁的质量

C．便于果汁加工工艺操作的连续化、自动化

D．用于处理溃碎果实，可以提高出汁率，促进澄清

（二）某研究小组欲利用抗虫基因，通过农杆菌转化法培育抗虫玫瑰。图 1 和图 2 分别表示出了抗虫基因和农杆菌 Ti 质粒的限制性核酸内切酶的识别位点和抗生素抗性基因（PstⅠ、 SmaⅠ、AluⅠ表示限制性核酸内切酶切割位点；amp 为氨苄青霉素抗性基因，tet 为四环素 抗性基因）

请回答：   

（1）该抗虫基因取自某种生物的 cDNA 文库。若想短时间内得到大量的抗虫基因，需用到 ___________技术。

（2）形成重组质粒时，为保证目的基因以唯一方向接入，可选用_____________ （填限制酶 的种类）分别切割目的基因和 Ti 质粒，再用 _________连接，形成重组 DNA 分子， 再与经过_____处理的本身无 amp 和 tet 的农杆菌液混合，使重组 DNA 进入农杆 菌。导入了重组质粒的农杆菌能够在含有______________的培养基中生长。再利用 农杆菌转入培养的玫瑰细胞，使目的基因导入玫瑰细胞中。

（3）将含有导入了目的基因的玫瑰细胞的试管放在___________上，进行液体悬浮培养获得胚 性细胞，进而培育成抗虫玫瑰。这一技术利用的原理是 ____________。

Answer

未固定的游离果胶酶 B 半乳糖醛酸 光电比色法 光密度值（OD 值） 升高 (D PCR SmaI 和 PstI DNA 连接酶 CaCl2 氨苄青霉素 摇床 植物细胞具有全能性

【解析】

（一）本题考查了酶的固定化以及酶活力测定的有关知识，要求学生掌握固定化酶的方法以及优点，识记果胶酶的作用机理，掌握酶活力测定的方法等。

（二）本题考查基因工程等生物技术及其应用等知识，要求考生能利用所学知识解读图形，选择合适的限制酶获取目的基因并切割质粒形成重组DNA分子；掌握基因工程的操作程序及其应用，了解植物细胞工程技术及生态工程。

(一) （1）磁性壳聚糖微球表面的氨基可以与蛋白质分子的羧基反应，从而将蛋白质分子吸附固定，因此该方法固定化果胶酶利用的是吸附法。实验装置中，30℃条件下震荡1h，装入图所示的反应柱中，需要用蒸馏水洗去未固定的游离果胶酶，然后放置在4℃冰箱中保存。

（2）果胶酶水解果胶主要生成β-半乳糖醛酸，以1g果胶酶单位时间内催化产生的半乳糖醛酸的量计算酶的活力。此方法需要制作标准曲线，该标准曲线的横坐标应该是半乳糖醛酸的含量，纵坐标一般为光密度值（OD值）。

（3）分析曲线可知，游离酶的最适温度在40℃左右，而固定化酶的最适温度在50℃左右，即用上述方法制备的固定化果胶酶与游离酶相比最适温度升高。

（4）在果汁生产中使用固定化果胶酶具有很多优点，如：固定化果胶酶可以重复回收，多次利用；固定化果胶酶可以提高酶的稳定性和果汁的质量；便于果汁加工工艺操作的连续化、自动化；用于处理溃碎果实，属于不道德行为，不是使用固定化果胶酶的优点。

（二）（1）若想短时间内得到大量的抗虫基因，需用到PCR技术。

（2）分析图一可知，获取目的基因可用限制酶SmaI和PstI或只使用PstI，切割质粒时必需保证标记基因不能全部被破坏，因此为获得大量抗虫基因，且保证形成重组质粒时，目的基因以唯一方向接入，可选用Sma I和PstI分别切割目的基因和Ti质粒，再用 DNA连接酶连接，形成重组DNA分子，此时的重组DNA分子中的标记基因为amp；再与经过CaCl2处理（使其成为感受态细胞）的无amp和tet的农杆菌液混合，使重组DNA进入农杆菌。再利用农杆菌转入培养的玫瑰细胞，使目的基因导入玫瑰细胞中。

（3）将含有导入了目的基因的玫瑰细胞的试管放在摇床上震荡，进行液体悬浮培养获得胚性细胞，进而培育成抗虫玫瑰，原理是植物细胞具有全能性。