题目内容
【题目】纤维素分子不能进入酵母细胞，为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精，构建了含3种不同基因片段的重组质粒，下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程区内合成与运输的示意图。
据图回答：
（1）本研究构建重组质粒时可选用四种限制酶，其识别序列如下图，为防止酶切片段的自身环接，可选用的限制酶组合是__________或__________。
（2）设置菌株Ⅰ为对照，是为了验证___________不携带纤维素酶基因。
（3）纤维素酶基因的表达包括___________和___________过程，与菌株Ⅱ相比，在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有______________________。
（4）在以纤维素为唯一C源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，菌株__________________不能存活，原因是_________________________________。
（5）酵母菌生产酒精的细胞部位是___________，产生酒精时细胞的呼吸方式是___________，在利用纤维素生产酒精时，菌株Ⅳ更具有优势，因为导入的重组质粒含有___________。使分泌的纤维素酶固定于细胞壁，减少因培养液更新而造成的酶的流失，提高酶的利用率。
【答案】 酶①③ 酶②④ 质粒DNA和酵母菌基因组 转录 翻译 内质网、高尔基体 Ⅱ 缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到胞外，细胞无可利用的碳源 细胞质基质 无氧呼吸 A基因片段
【解析】试题分析：本题主要考查细胞的生物膜系统、基因工程，考查对分泌蛋白合成、分泌途径的理解。解答此题，可根据菌株Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ转入基因的差异及纤维素酶的合成、分泌情况分析结果不同的原因。
（1）为防止酶切片段的自身环接，可选用的限制酶作用后应具有不同的粘性末端，图中①和②作用后粘性末端相同，③和④作用后粘性末端相同，因此应选择的组合是酶①③或酶②④。
（2）设置菌株Ⅰ为对照，是为了验证质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因。
（3）纤维素酶基因的表达包括转录和翻译过程，菌株Ⅱ中纤维素酶可以合成，但无法分泌出去，在菌株Ⅲ、Ⅳ中内质网、高尔基体参与纤维素酶合成和分泌。
（4）据图可知，菌株Ⅱ缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到胞外，细胞无可利用的碳源，因此在以纤维素为唯一C源的培养基上不能存活。
（5）酵母菌通过无氧呼吸生产酒精，产生部位是细胞质基质；菌株Ⅳ导入的重组质粒含有A基因片段，使分泌的纤维素酶固定于细胞壁，可以减少因培养液更新而造成的酶的流失，提高酶的利用率，因而在利用纤维素生产酒精时更具有优势。
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