Question

（15分）有機磷農藥殺蟲能力強，在糧食增產、傳染病防治等方面作用顯著，但污染環境并危害人體健康。在眾多的有機磷農藥殘留物降解技術中，生物降解有高效、徹底、無二次污染的優勢，其中，微生物由于具有較復雜多樣的代謝途徑，是有機磷農藥降解的主力軍。

⑴在富含有機磷農藥殘留成分的土壤中，更容易分離到能降解農藥的微生物。根據達爾文的理論，這是因為有機磷農藥對于此類微生物具有?????????? 作用。

⑵微生物具有復雜多樣的代謝途徑，從根本上說，是由微生物的????????????????? 所決定的。

⑶微生物主要通過酶促反應，將有機磷農藥分解為無毒或者低毒的化合物。研究發現，利用有機磷農藥降解酶凈化農藥比利用微生物菌體更有效。

①微生物群體中，最初的降解酶基因是由于??????????? 而產生的。從微生物中提取到一種降解酶后，需要確定在何種環境中該酶的活性高，檢測酶活性高低的指標可以是??????????????????????????????? 。

②從天然菌株中提取降解酶的含量低，成本高，難以大量應用，科學家通過基因工程解決了這一難題。他們在獲得降解酶基因后，通過??????? 技術對該基因進行大量擴增，再利用?????????????? 酶、?????????????? 酶和運載體等作為基本工具，通過一定的手段構建目的基因表達載體，并將其導入大腸桿菌體內，從而實現了高效表達。

③天然的降解酶對有機磷農藥的降解率比較低，不能達到預期效果，科學家對降解酶特定部位的氨基酸序列進行重新設計、改造，顯著提高了其降解能力，這項工程技術稱為????????????????? 。

 

Answer 1

【答案】

（1）選擇（或者保留）??? （2）基因多樣性（或者遺傳多樣性）

（3）①基因突變? 單位時間中反應物減少量（或者單位時間中產物的增加量、有機磷農藥降解的速率）

②PCR??? 限制酶?? DNA連接酶????? ③蛋白質工程

【解析】

試題分析：⑴在富含有機磷農藥殘留成分的土壤中，更容易分離到能降解農藥的微生物。根據達爾文的理論，這是因為有機磷農藥對于此類微生物具有選擇作用。

⑵微生物具有復雜多樣的代謝途徑，從根本上說，是由微生物的基因多樣性所決定的。

⑶①微生物群體中，最初的降解酶基因是由于基因突變而產生的。從微生物中提取到一種降解酶后，需要確定在何種環境中該酶的活性高，檢測酶活性高低的指標可以是單位時間中反應物減少量，或者單位時間中產物的增加量，或者有機磷農藥降解的速率。

②從天然菌株中提取降解酶的含量低，成本高，難以大量應用，科學家通過基因工程解決了這一難題。他們在獲得降解酶基因后，通過PCR技術對該基因進行大量擴增，再利用限制酶、DNA連接酶和運載體等作為基本工具，通過一定的手段構建目的基因表達載體，并將其導入大腸桿菌體內，從而實現了高效表達。

③天然的降解酶對有機磷農藥的降解率比較低，不能達到預期效果，科學家對降解酶特定部位的氨基酸序列進行重新設計、改造，顯著提高了其降解能力，這項工程技術稱為蛋白質工程。

考點：本題考查基因工程，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系，形成知識的網絡結構。