Question

11．嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶（BglB）是一种耐热纤维素酶，为使其在工业生产中更好地应用，开展了以下试验：
Ⅰ．利用大肠杆菌表达BglB酶
（1）PCR扩增bglB基因时，选用嗜热土壤芽孢杆菌基因组DNA作模板．
（2）如图为质粒限制酶酶切图谱．bglB基因不含图中限制酶识别序列．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）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，这是因为转基因大肠杆菌产生有活性的Bg1B酶．
Ⅱ．（4）PCR的反应过程包括变性、复性和延伸三步．整个PCR反应过程中需要适宜的温度和酸碱度，前者由PCR仪自动控制，后者需靠缓冲液来维持．
Ⅲ．利用分子育种技术提高BglB酶的热稳定性
在PCR扩增bglB基因的过程中，加入诱变剂可提高bglB基因的突变率．经过筛选，可获得能表达出热稳定性高的BglB酶的基因．
（5）与用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌相比，上述育种技术获得热稳定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR过程中AD（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基因突变不会导致酶的氨基酸数目改变  D．bglB基因可快速累积突变．

Answer 1

分析 1、基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因．
启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度．
终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列．
2、PCR技术的过程：①高温变性：DNA解旋过程（PCR扩增中双链DNA解开不需要解旋酶，高温条件下氢键可自动解开）；低温复性：引物结合到互补链DNA上；③中温延伸：合成子链．

解答 解：（1）根据题意可知，嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶（BglB），因此PCR扩增bglB基因时，选用嗜热土壤芽孢杆菌基因组DNA作模板．
（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在质粒上不止一个酶切位点，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）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．
（4）PCR的反应过程包括高温变性、低温复性和中温延伸三步．整个PCR反应过程中需要适宜的温度和酸碱度，前者由PCR仪自动控制，后者需靠缓冲液来维持．
（5）A、PCR过程中仅针对bglB基因进行诱变，而用诱变剂直接处理对嗜热土壤芽胞杆菌所有DNA均起作用，A正确；
B、基因突变具有不定向性，B错误；
C、bglB基因突变会导致酶的氨基酸数目改变，C错误；
D、突变后的bglB基因可以进行PCR技术扩增，因此可快速累积突变，D正确．
故选：AD．
故答案为：
（1）嗜热土壤芽孢杆菌
（2）NdeⅠ，BamHⅠ
（3）转基因大肠杆菌产生有活性的Bg1B酶
（4）变性、复性和延伸     缓冲液
（5）AD

点评 本题考查了基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合图中信息准确答题．