Question

1．細(xì)菌、真菌等微生物產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶是一種耐熱纖維素酶，可分解自然界中的纖維素獲得能源．現(xiàn)可通過(guò)基因工程將β-葡萄糖苷酶基因（bg1B基因）與圖1的質(zhì)粒重組并導(dǎo)入大腸桿菌獲得大量有活性的β-葡萄糖苷酶．（質(zhì)粒中ori為質(zhì)粒復(fù)制所必需的DNA序列，啟動(dòng)子是使轉(zhuǎn)錄開(kāi)始的一段DNA序列，終止子是提供轉(zhuǎn)錄終止信號(hào)的DNA序列，抗生素抗性基因?yàn)闃?biāo)記基因，其余為不同限制酶的酶切位點(diǎn)，切割形成的黏性末端均不相同）
（1）從高產(chǎn)β-葡萄糖苷酶的黑曲霉品種中提取到相應(yīng)的RNA，進(jìn)而獲得bg1B基因的DNA序列，這種獲取目的基因的方法是通過(guò)化學(xué)方法人工合成．
（2）為避免自身環(huán)化并確保bg1B基因與圖1質(zhì)粒準(zhǔn)確重組，

可選用的限制酶是B
A．NdeI和XbaI
B．NbaI和BamHI
C．XbaI
D．PstI
E．BamHI
（3）bg1B基因通過(guò)DNA連接酶與質(zhì)粒結(jié)合形成重組質(zhì)粒．
（4）圖2培養(yǎng)基中含有剛果紅和纖維素，可用于篩選纖維素酶產(chǎn)量高的重組菌，原理如圖3．據(jù)此分析，圖2中C菌落即為纖維素酶產(chǎn)量最高的菌株．
（5）在PCR擴(kuò)增bg1B基因的過(guò)程中，加入誘變劑可提高基因的突變率．與用誘變劑直接處理微生物相比，上述育種技術(shù)獲得熱穩(wěn)定性高的bg1B基因的效率更高，其原因是在PCR過(guò)程中AC（多選）
A．僅針對(duì)bg1B基因進(jìn)行誘變
B．bg1B基因產(chǎn)生 了定向突變
C．bg1B基因可快速積累突變
D．bg1B基因突變不會(huì)導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變．

Answer 1

分析 基因工程技術(shù)的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．
（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．
（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．
（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）獲取目的基因的方法主要有兩種：一是從供體細(xì)胞的DNA中直接分離基因，而是人工合成基因．從高產(chǎn)β-葡萄糖苷酶的黑曲霉品種中提取到相應(yīng)的RNA，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄法進(jìn)而獲得bglB基因的DNA序列，這種獲取目的基因的方法是通過(guò)化學(xué)方法人工合成．
（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）構(gòu)建基因表達(dá)載體時(shí)，DNA連接酶可將目的基因（bglB基因）與運(yùn)載體連接形成重組質(zhì)粒．
（4）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．圖2中的C菌落即為纖維素酶產(chǎn)量最高的菌株．
（5）A、該過(guò)程中僅針對(duì)bglB基因進(jìn)行誘變，因此該方法獲取熱穩(wěn)定性高的bglB酶基因的效率更高，A正確；
B、基因突變具有隨機(jī)性、不定向性等特點(diǎn)，B錯(cuò)誤；
C、利用PCR技術(shù)能大量獲得bglB基因的突變基因，C正確；
D、bglB基因突變可能會(huì)導(dǎo)致氨基酸的數(shù)目發(fā)生改變，D錯(cuò)誤．
故選：AC．
故答案為：
（1）通過(guò)化學(xué)方法人工合成
（2）B
（3）DNA連接酶
（4）C
（5）AC

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理、操作工具、操作步驟，掌握各操作步驟中的相關(guān)細(xì)節(jié)，能結(jié)合圖中和題中信息準(zhǔn)確答題，屬于考綱識(shí)記和理解層次的考查．