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

Ⅰ.利用大腸桿菌表達BglB酶

(1)PCR擴增BglB基因時,選用_________桿菌基因組DNA作模板。

(2)如圖為質粒限制酶酶切圖譜。BglB基因不含圖中限制酶識別序列。為使PCR擴增的BglB基因重組進該質粒,擴增的BglB基因兩端需分別引入____________不同限制酶的識別序列。

(3)大腸桿菌不能降解纖維素,但轉入上述建構好的表達載體后則獲得了降解纖維素的能力,這是因為________________________

Ⅱ.溫度對BglB酶活性的影響

據圖1、2可知,80℃保溫30分鐘后,BglB酶會______________;為高效利用BglB酶降解纖維素,反應溫度最好控制在______________(單選)。

A.50℃ B.60℃ C.70℃ D.80℃

Ⅲ.利用分子育種技術提高BglB酶的熱穩(wěn)定性

在PCR擴增BglB基因的過程中,加入誘變劑可提高bglB基因的突變率。經過篩選,可獲得能表達出熱穩(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BglB基因進行誘變 B.BglB基因產生了定向突變

C.BglB基因可快速累積突變 D.BglB基因突變不會導致酶的氨基酸數目改變

【答案】1)嗜熱土壤芽孢桿菌

2NdeⅠ BamHⅠ

3)轉基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB

4)失活 B 5AC

【解析】1)根據題意可知,β-葡萄糖苷酶(BglB)是由嗜熱土壤芽胞桿菌產生的,因此PCR擴增bglB基因時,選用嗜熱土壤芽孢桿菌基因組DNA作模板。

2)根據啟動子和終止子的生理作用可知,目的基因應導入啟動子和終止子之間。由圖中看出,兩者之間存在有三種限制酶切點,但是由于Xbal在質粒上不止一個酶切位點,因此為使PCR擴增的bglB基因重組進該質粒,擴增的bglB基因兩端需分別引入NdeⅠBamHⅠ不同限制酶的識別序列。

3)大腸桿菌不能降解纖維素,但轉入上述建構好的表達載體后則獲得了降解纖維素的能力,這是因為轉基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶。

4)由圖2可知,在80℃保溫30分鐘后,BglB酶會失活;由圖1中看出,6070℃時該酶的相對活性最高,而由圖2中看出,隨著保溫時間的延長,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,反應溫度最好控制在60℃。B項正確。

5PCR過程中僅針對bglB基因進行誘變,而用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽胞桿菌是對嗜熱土壤芽胞桿菌所有DNA均起作用,A項正確;基因突變具有不定向性,B項錯誤;突變后的bglB基因可以進行PCR技術擴增,因此可快速累積突變,C項正確;bglB基因突變可能會導致酶的氨基酸數目改變,D項錯誤。

練習冊系列答案
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