Question

【題目】嗜熱土壤芽胞桿菌產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶（BglB）是一種耐熱纖維素酶，為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更好地應(yīng)用，開展了以下試驗(yàn)：

（1）利用大腸桿菌表達(dá)BglB酶PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)，選用____________基因組DNA作模板。

（2）右圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。bglB基因不含圖中限制酶識(shí)別序列，為使PCR擴(kuò)增的bglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒，擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入___________和___________不同限制酶的識(shí)別序列。

（3）大腸桿菌不能降解纖維素，但轉(zhuǎn)入上述建構(gòu)好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出____________。

（4）溫度對(duì)BglB酶活性的影響據(jù)圖1、2可知，80℃保溫30分鐘后，BglB酶會(huì)____________；為高效利用BglB酶降解纖維素，反應(yīng)溫度最好控制在______（單選）。

A.50℃ B.60℃ C.70℃ D.80℃

（5）利用分子育種技術(shù)提高BglB酶的熱穩(wěn)定性，在PCR擴(kuò)增bglB基因的過程中，加入誘變劑可提高bglB基因的突變率，經(jīng)過篩選，可獲得能表達(dá)出熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因。與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽胞桿菌相比，上述育種技術(shù)獲得熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR過程中______（多選）。

A．僅針對(duì)bglB基因進(jìn)行誘變 B．bglB基因產(chǎn)生了定向突變

C．bglB基因可快速累積突變 D．bglB基因突變不會(huì)導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變

Answer 1

【答案】（1）嗜熱土壤芽孢桿菌

（2）NdeⅠ BamHⅠ

（3）有活性的BglB酶

（4）失活 B

（5）A、C

【解析】（1）根據(jù)題意可知，嗜熱土壤芽胞桿菌產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶（BglB），因此PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)，選用嗜熱土壤芽孢桿菌基因組DNA作模板。

（2） 根據(jù)啟動(dòng)子和終止子的生理作用可知，目的基因應(yīng)導(dǎo)入啟動(dòng)子和終止子之間．圖中看出，兩者之間存在于三種限制酶切點(diǎn)，但是由于Xbal在質(zhì)粒不止一個(gè)酶切位點(diǎn)，因此為使PCR擴(kuò)增的bglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒，擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的識(shí)別序列。

（3）大腸桿菌不能降解纖維素，但轉(zhuǎn)入上述建構(gòu)好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力，這是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶。

（4）據(jù)圖2、3可知，80℃保溫30分鐘后，BglB酶會(huì)失活；圖2中看出，60～70℃時(shí)該酶的相對(duì)活性最高，而圖3中看出，隨著保溫時(shí)間的延長(zhǎng)，70℃條件下的酶活性下降明顯，因此為高效利用BglB酶降解纖維素，反應(yīng)溫度最好控制在60℃。

（5）PCR 過程中僅針對(duì)bglB基因進(jìn)行誘變，而用誘變劑直接處理對(duì)嗜熱土壤芽胞桿菌所有DNA均起作用，A正確；基因突變具有不定向性，B錯(cuò)誤；突變后的bglB 基因可以進(jìn)行PCR技術(shù)擴(kuò)增，因此可快速累積突變，C正確；bglB基因突變會(huì)導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變，D錯(cuò)誤。