[题目][生物-选修3:现代生物科技专题] 嗜热土壤芽胞杆菌产生的β-葡萄糖苷酶是一种耐热纤维素酶.为使其在工业生产中更好地应用.开展并得到了以下试验结果.如图.据图回答相关问题: 质粒限制酶酶切图谱 (1)已知BglB基因不含图1中限制酶识别序列.PCR扩增bglB基因时.选用杆菌基因组DNA作模板.进行扩增的前提是要有一段已知BglB基因的核苷� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】【生物-选修3：现代生物科技专题】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，开展并得到了以下试验结果，如图。据图回答相关问题：

质粒限制酶酶切图谱

（1）已知BglB基因不含图1中限制酶识别序列。PCR扩增bglB基因时，选用______杆菌基因组DNA作模板，进行扩增的前提是要有一段已知BglB基因的核苷酸序列以便根据这一序列合成___________。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________和_______两种不同限制酶的识别序列。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_________________。

（2）根据2、3可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会________________；为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在______________（填“50”、“60”、“70”、“80”）℃。

（3）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。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_______（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

【答案】嗜热土壤芽胞杆菌引物 NdeI BamHI 转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶（因高温）变性失活 60 A、C

【解析】试题分析：分析图2，60～70℃时该酶的相对活性最高，而在40℃和80℃活性均降低，并且酶在高温条件下会失活；分析图3，随着保温时间的延长，80℃保温30分钟后，BglB酶会失活；而随着保温时间的延长，70℃条件下的酶活性下降明显。

（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；并要用一段已知BglB基因的核苷酸序列以引物；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。

（2）据图2、3可知，80℃保温30分钟后，BglB酶会失活；图2中看出，60～70℃时该酶的相对活性最高，而图3中看出，随着保温时间的延长，70℃条件下的酶活性下降明显，因此为高效利用BglB酶降解纤维素，反应温度最好控制在60℃。

（3）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项正确；基因突变具有不定向性，B项错误；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，C项正确；bglB基因突变会导致酶的氨基酸数目改变，D项错误。

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