Question

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：

（1）利用大肠杆菌表达BglB酶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，这是因为转基因的大肠杆菌分泌出____________。

（4）温度对BglB酶活性的影响据图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℃

（5）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。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）嗜热土壤芽孢杆菌

（2）NdeⅠ BamHⅠ

（3）有活性的BglB酶

（4）失活 B

（5）A、C

【解析】（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。

（2） 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。

（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，这是因为转基因的大肠杆菌分泌出有活性的BglB酶。

（4）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℃。

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

【考点定位】基因工程的原理及技术；酶活力测定的一般原理和方法；PCR技术的基本操作和应用

【名师点睛】基因表达载体的组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因。 启动子是RNA聚合酶特异性识别和结合的DNA序列，是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。终止子是给予RNA聚合酶转录终止信号的DNA序列。