學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE1-學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精蛋白質(zhì)工程1。香蕉原產(chǎn)熱帶地區(qū),是我國南方重要的經(jīng)濟(jì)作物之一。廣東省冬季常受強(qiáng)寒潮和霜凍影響，對(duì)香蕉生長發(fā)育影響很大。由香蕉束頂病毒（BBTV，單鏈環(huán)狀DNA病毒）引起的香蕉束頂病,對(duì)香蕉生產(chǎn)的危害十分嚴(yán)重.當(dāng)前香蕉栽培品種多為三倍體,由于無性繁殖是香蕉繁育的主要方式,缺少遺傳變異性，因此利用基因工程等現(xiàn)代科技手段提高其種質(zhì)水平，具有重要意義。請(qǐng)根據(jù)上述材料,回答下列問題：（1）簡述香蕉大規(guī)?？焖俜敝臣夹g(shù)的過程。（2）脫毒香蕉苗的獲得，可采用的方法，此方法的依據(jù)是和。（3)建立可靠的BBTV檢測方法可以監(jiān)控脫毒香蕉苗的質(zhì)量，請(qǐng)問可用哪些方法檢測病毒的存在?（列舉兩種方法)（4)在某些深海魚中發(fā)現(xiàn)的抗凍蛋白基因afp對(duì)提高農(nóng)作物的抗寒能力有較好的應(yīng)用價(jià)值,該基因可以從這些魚的DNA中擴(kuò)增得到。試述在提取和純化DNA時(shí)影響提純效果的因素及其依據(jù)。(列舉兩點(diǎn)）（5）如何利用afp基因,通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)獲得抗寒能力提高的香蕉植株？在運(yùn)用轉(zhuǎn)基因香蕉的過程中，在生態(tài)安全方面可能會(huì)出現(xiàn)什么問題?（列舉兩點(diǎn))（6）從細(xì)胞工程的角度出發(fā)，簡述一種培育抗寒香蕉品種的方法及其依據(jù)。另外，抑制果膠裂解酶的活性可以延長香蕉果實(shí)儲(chǔ)藏期，請(qǐng)描述采用蛋白質(zhì)工程技術(shù)降低該酶活性的一般過程.【答案】（1）選取香蕉外植體，通過誘導(dǎo)脫分化產(chǎn)生愈傷組織,然后通過調(diào)整植物激素比例，再分化形成芽和根，獲得大量試管苗(或通過誘導(dǎo)大量形成胚狀體，制成人工種子，適宜條件下萌發(fā)長成幼苗）.(2）莖尖（分生組織）組織培養(yǎng);莖尖不帶病毒（或病毒在植物體內(nèi)分布不均勻）；植物細(xì)胞全能性。（3）①BBTV病毒基因的檢測(DNA分子雜交技術(shù)）；②BBTV病毒蛋白的檢測(獲得抗血清，利用抗原一抗體的雜交反應(yīng),判斷病毒是否存在）。（4)①選擇NaCl溶液的合適濃度，利用DNA和其它雜質(zhì)在不同NaCl溶液中溶解度不同的特性，達(dá)到分離目的;②加入一定量酒精，使部分蛋白質(zhì)雜質(zhì)溶解于酒精，與DNA分離;③加入蛋白酶,除去蛋白質(zhì)雜質(zhì)的干擾；④控制DNA提取的溫度,使大多數(shù)蛋白質(zhì)雜質(zhì)變性。(5）將afp基因插入土壤農(nóng)桿菌的質(zhì)粒，構(gòu)建表達(dá)載體，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化導(dǎo)入香蕉受體細(xì)胞，成功轉(zhuǎn)化的香蕉細(xì)胞通過組織培養(yǎng)形成植株。生態(tài)安全問題包括:①外源基因擴(kuò)散到其他物種（外源基因漂移）；②轉(zhuǎn)基因植株擴(kuò)散影響生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能；③轉(zhuǎn)基因植株擴(kuò)散對(duì)生物多樣性的影響；④轉(zhuǎn)基因植物殘?bào)w或分泌物對(duì)環(huán)境的影響.（6）體細(xì)胞雜交育種，其依據(jù)是將不同品種的香蕉體細(xì)胞利用細(xì)胞融合技術(shù)融合成雜種細(xì)胞后培育出抗寒香蕉品種（或體細(xì)胞誘變育種，其依據(jù)是利用誘變劑等方法使香蕉離體培養(yǎng)細(xì)胞發(fā)生基因突變，然后篩選培育出抗寒品種）。蛋白質(zhì)工程方法的步驟為：①果膠裂解酶蛋白的功能分析，②果膠裂解酶蛋白的結(jié)構(gòu)預(yù)測和設(shè)計(jì)，③果膠裂解酶基因的改造.立意：引導(dǎo)考生關(guān)注對(duì)科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)發(fā)展有重要意義的生物學(xué)新進(jìn)展；考查考生對(duì)細(xì)胞工程、基因工程及蛋白質(zhì)工程等現(xiàn)代生物科技內(nèi)容的掌握，考查考生對(duì)轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題的理解；考查合理運(yùn)用現(xiàn)代生物科技手段解決自然界和社會(huì)生活中的生物學(xué)問題。“2.黃曲霉毒素B1（AFB1）存在于被黃曲霉菌污染的飼料中，它可以通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)并蓄積，引起瘤變.某些微生物能表達(dá)AFB1解毒酶.將該酶添加在飼料中可以降解AFB1，清除其毒性。

回答下列問題：(1）AFB1屬于類致癌因子。（2）AFB1能結(jié)合在DNA的G上，使該位點(diǎn)受損傷變?yōu)镚’,在DNA復(fù)制中,G’會(huì)與A配對(duì).現(xiàn)有受損傷部位的序列為,經(jīng)兩次復(fù)制后，該序列突變?yōu)?。?)下圖為采用基因工程技術(shù)生產(chǎn)AFB1解毒酶的流程圖據(jù)圖回答問題：①在甲、乙條件下培養(yǎng)含AFB1解毒酶基因的菌株,經(jīng)測定，甲菌液細(xì)胞密度小、細(xì)胞含解毒酶：乙菌液細(xì)胞密度大、細(xì)胞不含解毒酶.過程l應(yīng)選擇菌液的細(xì)胞提取總RNA，理由是②過程Ⅱ中，與引物結(jié)合的模版是③檢測酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶,應(yīng)采用方法。（4）選取不含AFB1的飼料和某種實(shí)驗(yàn)動(dòng)物為材料，探究該AFB1解毒酶在飼料中的解毒效果。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及測定結(jié)果見下表：據(jù)表回答問題：①本實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)自變量，分別為.②本實(shí)驗(yàn)中,反映AFB1解毒酶的解毒效果的對(duì)照組是。③經(jīng)測定，某污染飼料中AFB1含量為100μg/kg，則每千克飼料應(yīng)添加克AFB1解毒酶.解毒效果最好。同時(shí)節(jié)的了成本。（5）采用蛋白質(zhì)工程進(jìn)一步改造該酶的基本途徑是：從提高每的活性出發(fā),設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對(duì)應(yīng)的序列。【答案】（1）化學(xué) （2)（3）①甲甲菌液細(xì)胞的AFB1解毒酶基因已轉(zhuǎn)錄生成了mRNA,而在乙菌液細(xì)胞中該基因未轉(zhuǎn)錄②AFB1解毒酶基因的cDNA。③抗原-抗體雜交（4）①AFB1的有無和AFB1解毒酶的含量.②B組（或B組+A組）③5(5）脫氧核苷酸序列?！窘馕觥奎S曲霉毒素B1(AFB1）存在于被黃曲霉菌污染的飼料中,它可以通過食物鏈進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)并蓄積，引起瘤變。某些微生物能表達(dá)AFB1解毒酶.將該酶添加在飼料中可以降解AFB1,清除其毒性。（1）黃曲霉毒素B1（AFB1）是化學(xué)物質(zhì),AFB1屬于化學(xué)類致癌因子。

（2）AFB1能結(jié)合在DNA的G上.使該位點(diǎn)受損傷變?yōu)镚'，在DNA復(fù)制中，G’會(huì)與A配對(duì).現(xiàn)有受損傷部位的序列為，經(jīng)兩次復(fù)制后，該序列突變?yōu)?（3)①在甲、乙條件下培養(yǎng)含AFB1解毒酶基因的菌株.經(jīng)測定.甲菌液細(xì)胞密度小、細(xì)胞含解毒酶：乙菌液細(xì)胞密度大、細(xì)胞不含解毒酶.過程l應(yīng)選擇甲菌液的細(xì)胞提取總RNA，理由是因?yàn)榧拙杭?xì)胞含解毒酶，意味著完成了基因的表達(dá)，所以應(yīng)選擇甲菌液的細(xì)胞提取總RNA②過程Ⅱ中，根據(jù)圖示,可以看出與引物結(jié)合的模版是cDNA.③檢測酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶，檢測對(duì)象為蛋白質(zhì),應(yīng)采用抗原-抗體雜交方法.(4）①本實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)自變量，分別為AFB1的有無和AFB1解毒酶的含量.②本實(shí)驗(yàn)中.反映AFB1解毒酶的解毒效果的對(duì)照組是B組。③經(jīng)測定，某污染飼料中AFB1含量為100μg/kg，則每千克飼料應(yīng)添加5克AFB1解毒酶.AFB1的殘留量最少，解毒效果最好。繼續(xù)添加AFB1解毒酶解解毒效果不變，因此節(jié)約了成本。（5）采用蛋白質(zhì)工程進(jìn)一步改造該酶的基本途徑是：從提高酶的活性出發(fā)，設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)，推測應(yīng)有的氨基酸序列，找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列?！驹囶}點(diǎn)評(píng)】本題以“黃曲霉毒素B1”為材料背景,考查了致癌因子，DNA復(fù)制,基因工程，蛋白質(zhì)工程和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，是一道很好的綜合題,考查學(xué)生的知識(shí)的理解和運(yùn)用能力，以及對(duì)實(shí)驗(yàn)分析能力和分析探究能力。難度適中。3。食品種類多，酸堿度范圍廣。生物興趣小組擬探究在食品生產(chǎn)應(yīng)用范圍較廣的蛋白酶，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，得知：（1）pH對(duì)不同蛋白酶的活力影響有差異。據(jù)圖12可知，_________更適宜作為食品添加劑，理由是________。蛋白酶的活力可用________的量來表示.（2）該蛋白酶的提取工藝流程如下：興趣小組分別對(duì)酶保護(hù)劑濃度、提取液pH進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示,酶保護(hù)劑濃度在0.02～0.06mol/L范圍內(nèi),酶活力較高；提取液pH在6.0～8。0范圍內(nèi)，酶活力較高。他們認(rèn)為,要進(jìn)一步提高粗酶制劑的酶活力，以達(dá)到最佳提取效果，還需對(duì)酶保護(hù)劑濃度和提取液pH進(jìn)行優(yōu)化，并確定以此為探究課題。請(qǐng)擬定該課題名稱,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄表?！敬鸢浮浚?）木瓜蛋白酶由圖可以看出，木瓜蛋白酶的活性不隨pH的變化而變化單位時(shí)間內(nèi)底物消耗(產(chǎn)物產(chǎn)生）（2)課題：探究酶保護(hù)劑的最適濃度和提取液的最適pH單位時(shí)間內(nèi)底物的消耗量提取液的pH6.06.26。46.66.87。07。27。47.67.88。0酶保護(hù)劑的濃度0。020。030。040.050.06【解析】(1）審題結(jié)合圖形和文字,在題目中已經(jīng)提供了信息“食品種類多，酸堿度范圍廣”，所以選擇的食品添加劑應(yīng)該有較廣的酸堿適應(yīng)范圍。從圖形中，可以看出木瓜蛋白酶的適應(yīng)范圍最廣,所以可以選作食品添加劑。酶的活力，一般用酶催化的底物消耗量或者產(chǎn)物生成量來表示。（2)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，應(yīng)該明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄棵副Ｗo(hù)劑的最適濃度和提取液的最適pH值，