Question

【题目】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_________杆菌基因组DNA作模板。

（2）如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

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。

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

【答案】（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】（1）根据题意可知，β-葡萄糖苷酶（BglB）是由嗜热土壤芽胞杆菌产生的，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。由图中看出，两者之间存在有三种限制酶切点，但是由于Xbal在质粒上不止一个酶切位点，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）由图2可知，在80℃保温30分钟后，BglB酶会失活；由图1中看出，60～70℃时该酶的相对活性最高，而由图2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℃。B项正确。

（5）PCR过程中仅针对bglB基因进行诱变，而用诱变剂直接处理嗜热土壤芽胞杆菌是对嗜热土壤芽胞杆菌所有DNA均起作用，A项正确；基因突变具有不定向性，B项错误；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项正确；bglB基因突变可能会导致酶的氨基酸数目改变，D项错误。