(3)提取玫瑰精油常用___________________法;而橘皮精油常用_________法提取,这是由于______________。胡萝卜素提取可用萃取法,其萃取的效率主要取决于_____________________。
【答案】 (1). 尿素 (2). 酚红 (3). 红 (4). 高压蒸汽灭菌 (5). 防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染 (6). 蒸馏 (7). 压榨 (8). 加热会造成原料焦糊、橘皮精油的有效成分水解 (9). 萃取剂的性质和用量 【解析】 【分析】
培养基选择分解尿素的微生物的原理:培养基的氮源为尿素,只有能合成脲酶的微生物才能分解尿素,以尿素作为氮源。缺乏脲酶的微生物由于不能分解尿素,缺乏氮源而不能生长发育繁殖,而受到抑制,所以用此培养基就能够选择出分解尿素的微生物。鉴定分解尿素的细菌:细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够产生脲酶,并分解尿素。植物芳香油的提取方法:蒸馏法、压榨法和萃取等。(1)蒸馏法:芳香油具有挥发性.把含有芳香油的花、叶等放入水中加热,水蒸气能将挥发性较强的芳香油携带出来,形成油水混合物;冷却后,油水混合物又会重新分成油层和水层,除去水层便得到芳香油,这种提取方法叫蒸馏法。(2)萃取法:这种方法需要将新鲜的香花等植物材料浸泡在乙醚、石油醚等低沸点的有机溶剂中,是芳香油充分溶解,然后蒸去低沸点的溶剂,剩下的就是芳香油。(3)压榨法:在橘子、柠檬、甜橙等植物的果皮中,芳香油的含量较多,可以用机械压力直接榨出,这种提取方法叫压榨法。
【详解】(1)能合成脲酶的细菌才能分解尿素。配制以尿素为唯一氮源的培养基,能够生长的细菌就是能分解尿素的细菌。分解尿素的细菌合成的脲酶将尿素分解成氨,氨会使培养基的碱性增强。在以尿素为唯一氮源的培养基中加入酚红指示剂培养细菌,若指示剂变红,可确定该种细菌能够分解尿素。
(2)制备实验所需的培养基时,在各成分都溶化后和分装前,要进行的是调整pH和灭菌,而培养基常常用高压蒸汽法进行灭菌。倒平板时防止培养皿盖上的冷凝水落入培养基造成污染,因此要待平板冷凝后,将平板倒置。
(3)由于玫瑰精油化学性质稳定,难溶于水,易溶于有机溶剂,且能随水蒸气一同蒸馏,因此常用蒸馏法提取;而橘皮精油常用压榨法提取,这是由于提取橘皮精油过程中,加热会造成原料焦糊、橘皮精油的有效成分水解。胡萝卜素易溶于有机溶剂,常用萃取法提取胡萝卜
素,萃取的效率主要取决于萃取剂的性质和用量。
【点睛】解决本题关键在于理解尿素分解菌的筛选原理和鉴定原理。
12. 科学家将鱼抗冻蛋白基因转入番茄,使番茄的耐寒能力大大提高,可以在相对寒冷的环境中生长。质粒上有PstⅠ、SmaⅠ、HindⅢ、AluⅠ等四种限制酶切割位点,下图是转基因抗冻番茄培育过程的示意图(ampr为抗氨苄青霉素基因),其中①~④是转基因抗冻番茄培育过程中的相关步骤,Ⅰ、Ⅱ表示相关结构或细胞。请据图作答:
(1)在构建基因表达载体时,可用一种或者多种限制酶进行切割。为了避免目的基因和载体在酶切后产生的末端发生任意连接,在此实例中,应该选用限制酶_____分别对______进行切割,切割后产生的DNA片段分别为__________种、_______________种。
(2)培养基中的氨苄青霉素会抑制番茄愈伤组织细胞的生长,要利用该培养基筛选已导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄细胞,应使基因表达载体Ⅰ中含有_______________作为标记基因。 (3)研究人员通常采用_______________法将鱼抗冻蛋白基因导入番茄细胞内。通常采用_______________技术,在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质。
(4)利用组织培养技术将导入含鱼的抗冻蛋白基因的番茄组织细胞培育成植株。图中③、④依次表示组织培养过程中番茄组织细胞的_______________过程。
【答案】 (1). PstⅠ、SmaⅠ (2). 含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒 (3). 4 (4). 2 (5). 抗氨苄青霉素基因(ampr) (6). 农杆菌转化 (7). 抗原—抗体杂交 (8). 脱分化、再分化 【解析】 【分析】
结合题意,分析图解:鱼的抗冻蛋白基因上具有三种限制酶切割位点,PstⅠ酶的切割位点存在于目的基因的两侧,SmaⅠ酶的切割位点存在于目的基因的左侧,而AluⅠ酶的切割位点存在于目的基因的中央,因此不宜选用AluⅠ酶(因为它会破坏目的基因的结构)。在选择限制酶时一般选择同种限制酶,以便形成相同的黏性末端。图中①~④分别表示的过程是:基因
表达载体的构建、目的基因导入受体细胞、脱分化、再分化。
【详解】(1)结合前面的分析可知:在构建基因表达载体中,如果目的基因和载体用同一种限制酶切割,获得的黏性末端相同,将会发生自身环化现象,故应选用不同的限制酶分别对目的基因和载体切割,以获得不同的黏性末端,故应选用PstⅠ和SmaⅠ对含鱼抗冻蛋白基因的DNA、质粒进行切割。PstⅠ和SmaⅠ在鱼抗冻蛋白基因的DNA上共有3个酶切位点,切割后产生4个DNA片段;而环状质粒上有两个酶切位点,切割后产生2个DNA片段。
(2)能在含氨苄青霉素的培养基中正常生长增殖的细胞一定具有抗氨苄青霉素基因(ampr),故基因表达载体Ⅰ中应含有抗氨苄青霉素基因作为标记基因。
(3)将目的基因导入植物细胞的常用方法是农杆菌转化法。在分子水平检测目的基因是否翻译形成了相应的蛋白质,原理是:把该目的基因合成的蛋白质看作抗原,在其中加入特定的抗体,即采用抗原-抗体杂交技术,观察是否出现凝集反应。若出现凝集反应,则说明该目的基因控制合成蛋白质成功;反之,则不成功。
(4)植物组织培养首先需要培养形成愈伤组织,该过程是脱分化③,而愈伤组织经再分化④形成胚状体。
【点睛】注意选择切割目的基因和载体质粒的限制酶的具体依据:一是二者共同有相同的限制酶酶切位点;二是不能破坏目的基因的结构和质粒上所有的标记基因。