Question

（14分,每空2分）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 基因组DNA作模板。

（2）右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 和 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 。

Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响

（4）据图1、2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 （单选）。

A.50℃ B.60℃ C.70℃ D.80℃

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 （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

（1）嗜热土壤芽孢杆菌

（2）NdeⅠ BamHⅠ

（3）转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶

（4）失活 B

（5）A、C

【解析】

试题分析：

（1）“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”可知bglB基因存在于嗜热土壤芽胞杆菌，因此可从嗜热土壤芽胞杆菌基因组文库中获取目的基因，然后采用PCR技术扩增bglB基因。

（2）在基因表达载体的构建中，目的基因插入到启动子和终止子之间，启动子和终止子之间有Ndel、XbaⅠ、BamHⅠ三种限制酶识别和切割位点。据图可知，终止子的两端有XbaⅠ限制酶切割位点，因此不能使用XbaⅠ限制酶切割质粒，故只能用Ndel和BamHⅠ限制酶切割质粒。目的基因与质粒具有相同的粘性末端才可以连接形成重组质粒，所以目的基因两端需分别引入Ndel和BamHⅠ的识别序列。

（3）转基因大肠杆菌能降解纤维素，说明转基因大肠杆菌中能分泌出有降解纤维素作用的BglB酶。

（4）据图可知，在温度为80℃，酶失活；根据图1可知，温度在60℃和70℃时，酶活性基本相等；根据图2可知，温度为60℃时酶的相对活性比70℃时的高；因此为高效利用BglB酶降解纤维素，可控制反应温度在60℃。（5）基因突变具有随机性、不定向性等特点，故B错；bglB基因突变可能会导致氨基酸的数目发生改变，故C错；而利用分子育种技术可仅针对bglB基因进行诱变，同时利用PCR技术能大量获得bglB基因的突变基因，故A、D正确。

考点：本题考查基因工程、育种的有关知识，意在考查考生识记能力、识图能力和理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系的能力。