Question

有機磷農(nóng)藥殺蟲能力強，在糧食增產(chǎn)、傳染病防治等方面作用顯著，但污染環(huán)境并危害人體健康．在眾多的有機磷農(nóng)藥殘留物降解技術(shù)中，生物降解有高效、徹底、無二次污染的優(yōu)勢，其中，微生物由于具有較復(fù)雜多樣的代謝途徑，是有機磷農(nóng)藥降解的主力軍．
（1）在富含有機磷農(nóng)藥殘留成分的土壤中，更容易分離到能降解農(nóng)藥的微生物．根據(jù)達爾文的理論，這是因為有機磷農(nóng)藥對于此類微生物具有

 

作用．
（2）微生物具有復(fù)雜多樣的代謝途徑，從根本上說，是由微生物的

 

所決定的．
（3）微生物主要通過酶促反應(yīng)，將有機磷農(nóng)藥分解為無毒或者低毒的化合物．研究發(fā)現(xiàn)，利用有機磷農(nóng)藥降解酶凈化農(nóng)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(chǎn)生的．從微生物中提取到一種降解酶后，需要確定在何種環(huán)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(yīng)用，科學(xué)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(shù)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(gòu)建目的基因表達載體，并將其導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，從而實現(xiàn)了高效表達．
③天然的降解酶對有機磷農(nóng)藥的降解率比較低，不能達到預(yù)期效果，科學(xué)家對降解酶特定部位的氨基酸序列進行重新設(shè)計、改造，顯著提高了其降解能力，這項工程技術(shù)稱為

 

．

Answer 1

考點：微生物的利用,基因工程的原理及技術(shù)

專題：

分析：生物學(xué)中最常見的大量擴增技術(shù)為：PCR技術(shù)，同時需要利用限制酶、DNA連接酶和運載體等作為基本工具，通過一定的手段構(gòu)建目的基因表達載體，并將其導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，從而實現(xiàn)了高效表達．對降解酶特定部位的氨基酸序列進行重新設(shè)計、改造，這屬于蛋白質(zhì)工程，據(jù)此解答．

解答： 解：（1）根據(jù)題干：在富含有機磷農(nóng)藥殘留成分的土壤中，更容易分離到能降解農(nóng)藥的微生物．這是因為有機磷農(nóng)藥對于此類微生物具有選擇作用．（2）微生物的基因多樣性決定了微生物具有復(fù)雜多樣的代謝途徑．
（3）①最初的降解酶基因是由于基因突變而產(chǎn)生的．檢測酶活性高低的指標包括：單位時間中反應(yīng)物減少量、單位時間中產(chǎn)物的增加量、有機磷農(nóng)藥降解的速率．
②生物學(xué)中最常見的大量擴增技術(shù)為：PCR技術(shù)，同時需要利用限制酶、DNA連接酶和運載體等作為基本工具，通過一定的手段構(gòu)建目的基因表達載體，并將其導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)，從而實現(xiàn)了高效表達．
③對降解酶特定部位的氨基酸序列進行重新設(shè)計、改造，這項工程技術(shù)稱為蛋白質(zhì)工程．
故答案為：
（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(yīng)物減少量（或者單位時間中產(chǎn)物的增加量、有機磷農(nóng)藥降解的速率）     ②PCR    限制   DNA連接     ③蛋白質(zhì)工程

點評：本題的知識點是微生物的利用、基因工程的原理及技術(shù)，主要考查運用所學(xué)知識解決實際問題的能力．