Question

回答下列有关基因工程的问题
细菌、真菌等微生物产生的β-葡萄糖苷酶是一种耐热纤维素酶，可分解自然界中的纤维素获得能源．现可通过基因工程将β-葡萄糖苷酶基因（bglB基因）与图28的质粒重组并导入大肠杆菌获得大量有活性的β-葡萄糖苷酶．（质粒中ori为质粒复制所必需的DNA序列，启动子是使转录开始的一段DNA序列，终止子是提供转录终止信号的DNA序列，抗生素抗性基因为标记基因，其余为不同限制酶的酶切位点，切割形成的黏性末端均不相同）

（1）从高产β-葡萄糖苷酶的黑曲霉品种中提取到相应的RNA，进而获得bglB基因的DNA序列，这种获取目的基因的方法是

 

．
（2）为避免自身环化并确保bglB基因与图1质粒准确重组，可选用的限制酶是

 

A．NdeⅠ和XbaⅠB．NdeⅠ和BamHⅠC．XbaⅠD．PstⅠE．BamHⅠ
（3）bglB基因通过

 

酶与质粒结合形成重组质粒．
（4）图2培养基中含有刚果红和纤维素，可用于筛选纤维素酶产量高的重组菌，原理如图3．据此分析，图2中的[

 

]菌落即为纤维素酶产量最高的菌株．
（5）在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高基因的突变率．与用诱变剂直接处理微生物相比，上述育种技术获得热稳定性高的bglB基因的效率更高，其原因是在PCR过程中

 

（多选）
A．仅针对bglB基因进行诱变
B．bglB基因产生了定向突变
C．bglB基因可快速累积突变
D．bglB基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,土壤中能分解纤维素的微生物及其应用价值,PCR技术的基本操作和应用

专题：

分析：基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答： 解：（1）获取目的基因的方法主要有两种：一是从供体细胞的DNA中直接分离基因，而是人工合成基因．从高产β-葡萄糖苷酶的黑曲霉品种中提取到相应的RNA，通过逆转录法进而获得bglB基因的DNA序列，这种获取目的基因的方法是通过化学方法人工合成．
（2）根据启动子和终止子的生理作用可知，目的基因应导入启动子和终止子之间．图中看出，两者之间存在于三种限制酶切点，但是由于Xbal在质粒不止一个酶切位点，因此为使PCR扩增的bglB基因重组进该质粒，扩增的bglB基因两端需分别引入NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的识别序列．
（3）构建基因表达载体时，DNA连接酶可将目的基因（bglB基因）与运载体连接形成重组质粒．
（4）大肠杆菌不能降解纤维素，但转入上述建构好的表达载体后则获得了降解纤维素的能力，这是因为转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶．图2中的C菌落即为纤维素酶产量最高的菌株．
（5）A、该过程中仅针对bglB基因进行诱变，因此该方法获取热稳定性高的bglB酶基因的效率更高，A正确；
B、基因突变具有随机性、不定向性等特点，B错误；
C、利用PCR技术能大量获得bglB基因的突变基因，C正确；
D、bglB基因突变可能会导致氨基酸的数目发生改变，D错误．
故选：AC．
故答案为：
（1）通过化学方法人工合成
（2）B
（3）DNA连接酶
（4）C
（5）AC

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原理、操作工具、操作步骤，掌握各操作步骤中的相关细节，能结合图中和题中信息准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．