Question

【題目】回答下列有關(guān)遺傳信息傳遞與表達的問題．

纖維素分子因為分子量大，不能直接進入酵母細胞，并且酵母菌無法分解環(huán)境中的纖維素．為了使酵母菌能夠利用環(huán)境中的纖維素為原料生產(chǎn)酒精，科學家欲將目的基因纖維素酶基因通過重組質(zhì)粒導入酵母菌細胞．其所用質(zhì)粒及其酶切位點如圖甲，外源DNA上的纖維素酶基因及其酶切位點如圖乙，根據(jù)要求回答以下問題：

（1）為了防止酶切片段的自身環(huán)化，實現(xiàn)工程目標，應選用限制酶 和 同時切割質(zhì)粒和外源DNA．

（2）根據(jù)上述要求選擇正確限制酶切割并獲得重組質(zhì)粒后，如果再用BamHⅠ限制酶切割重組質(zhì)粒，則獲得的酶切片段數(shù)為 ．

（3）作用于圖a位置的酶有 （多選）

A．DNA解旋酶 B．DNA連接酶

C．DNA聚合酶 D．限制酶

科學家進一步構(gòu)建了含3種不同基因片段的重組質(zhì)粒，進行了一系列的研究．下面是酵母菌轉(zhuǎn)化及纖維素酶在工程菌內(nèi)合成與運輸?shù)氖疽鈭D．

（4）設置菌株Ⅰ作為對照，是為了驗證 和 不攜帶纖維素酶基因．

（5）將菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別置于以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上，其中菌株Ⅱ不能存活，原因是缺少 ，導致 ．

Answer 1

【答案】（1）HindⅢ和PstⅠ

（2）2

（3）BCD

（4）質(zhì)粒DNA 酵母菌核基因

（5）信號肽編碼序列 所產(chǎn)生的纖維素酶無法分泌到細胞外，分解細胞外的纖維素，使得細胞無可利用的碳源

【解析】

試題分析：（1）為防止酶切片段的自身連接，可選用的不同的限制酶組合，使形成的黏性末端不同，以防止自身環(huán)化．

（2）根據(jù)上述要求選擇正確限制酶切割并獲得重組質(zhì)粒后，如果再用BamHⅠ限制酶切割重組質(zhì)粒，由于在質(zhì)粒和目的基因中各有一個BamHⅠ酶識別位點，則獲得的酶切片段數(shù)為 2．

（3）圖a位置為磷酸二酯鍵，作用的酶有：DNA連接酶、DNA聚合酶和限制酶；DNA解旋酶作用的位點是b氫鍵．

（4）設置菌株Ⅰ為對照，是為了驗證質(zhì)粒DNA和酵母菌基因組不攜帶纖維素酶基因，即普通酵母菌不能夠利用環(huán)境中的纖維素．

（5）將菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分別置于以纖維素為唯一碳源的培養(yǎng)基上，其中菌株Ⅱ不能存活，原因是缺少信號肽編碼序列，導致所產(chǎn)生的纖維素酶無法分泌到細胞外，分解細胞外的纖維素，使得細胞無可利用的碳源．

故答案為：（1）HindⅢ和PstⅠ

（2）2

（3）BCD

（4）質(zhì)粒DNA 酵母菌核基因

（5）信號肽編碼序列 所產(chǎn)生的纖維素酶無法分泌到細胞外，分解細胞外的纖維素，使得細胞無可利用的碳源