Question

1．回答下列有关生物工程的问题
纤维素分子不能进入酵母细胞，为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精，构建了含3种不同基因片段的重组质粒．请据图分析回答问题：

（1）由图可知，目的基因有BCD（多选）．
A．质粒                       B．纤维素酶基因
C．信号肽基因                 D．A基因
（2）获取目的基因的方法一般包括从生物体细胞中分离和通过化学方法人工合成．
（3）本研究构建重组质粒时可选用四种限制酶，其识别序列如图．为防止酶切片段的自身环接，可选用的限制酶组合是B、C（多选）．

A．①②B．①③C．②④D．③④
（4）纤维素酶基因与质粒拼接起来需要DNA连接酶．
（5）在以纤维素为唯一碳源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，不能存活的是菌株II．
（6）利用纤维素生产酒精，菌株Ⅳ更具有优势，其优势在于分泌的纤维素酶固定于细胞壁，减少因培养液更新而造成的酶的流失，提高酶的重复利用率．

Answer 1

分析 分析题图：质粒为运载体，纤维素酶基因、信号肽基因和A基因属于目的基因．菌株Ⅰ不能产生纤维素酶；菌株Ⅱ能产生纤维素酶，但不能分泌到细胞外；菌株Ⅲ、Ⅳ都能产生的纤维素酶，且都能分泌到细胞外，且菌株Ⅳ分泌的纤维素酶固定于细胞壁上．

解答 解：（1）图中质粒为运载体，纤维素酶基因、信号肽基因和A基因属于目的基因．
（2）获取目的基因的方法一般包括：从生物体细胞中分离、通过化学方法人工合成．
（3）为了防止酶切片段的自身环接，应该选择两种限制酶进行切割，且这两种限制酶切割后形成的黏性末端不同．
A．①②切割后形成的黏性末端相同，因此仍可发生酶切片段的自身环接，A错误；
B．①③切割后形成的黏性末端不同，不能连接，这可防止酶切片段的自身环接，B正确；
C．②④切割后形成的黏性末端不同，不能连接，这可防止酶切片段的自身环接，C正确；
D．③④切割后形成的黏性末端相同，因此仍可发生酶切片段的自身环接，D错误．
故选：BC．
（4）将目的基因与运载体连接起来需要DNA连接酶．
（5）由图可知，Ⅱ产生的纤维素酶不能分泌到细胞外，Ⅲ、Ⅳ产生的纤维素酶能分泌到细胞外，则Ⅱ不能利用培养基上的纤维素，Ⅲ、Ⅳ能利用培养基上的纤维素．因此，在以纤维素为唯一碳源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，不能存活的是菌株II．
（6）由图可知，与菌株Ⅲ相比，菌株Ⅳ分泌的纤维素酶固定于细胞壁，减少因培养液更新而造成的酶的流失，提高酶的重复利用率，因此菌株更具有优势．
故答案为：
（1）BCD
（2）从生物体细胞中分离  通过化学方法人工合成
（3）B、C
（4）DNA连接
（5）II 
（6）Ⅳ分泌的纤维素酶固定于细胞壁，减少因培养液更新而造成的酶的流失，提高酶的重复利用率

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作步骤及各步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，从图中提取信息准确答题，属于考纲理解和应用层次的考查．