Question

1．細菌、真菌等微生物產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶是一種耐熱纖維素酶，可分解自然界中的纖維素獲得能源．現(xiàn)可通過基因工程將β-葡萄糖苷酶基因（bg1B基因）與圖1的質粒重組并導入大腸桿菌獲得大量有活性的β-葡萄糖苷酶．（質粒中ori為質粒復制所必需的DNA序列，啟動子是使轉錄開始的一段DNA序列，終止子是提供轉錄終止信號的DNA序列，抗生素抗性基因為標記基因，其余為不同限制酶的酶切位點，切割形成的黏性末端均不相同）
（1）從高產(chǎn)β-葡萄糖苷酶的黑曲霉品種中提取到相應的RNA，進而獲得bg1B基因的DNA序列，這種獲取目的基因的方法是通過化學方法人工合成．
（2）為避免自身環(huán)化并確保bg1B基因與圖1質粒準確重組，

可選用的限制酶是B
A．NdeI和XbaI
B．NbaI和BamHI
C．XbaI
D．PstI
E．BamHI
（3）bg1B基因通過DNA連接酶與質粒結合形成重組質粒．
（4）圖2培養(yǎng)基中含有剛果紅和纖維素，可用于篩選纖維素酶產(chǎn)量高的重組菌，原理如圖3．據(jù)此分析，圖2中C菌落即為纖維素酶產(chǎn)量最高的菌株．
（5）在PCR擴增bg1B基因的過程中，加入誘變劑可提高基因的突變率．與用誘變劑直接處理微生物相比，上述育種技術獲得熱穩(wěn)定性高的bg1B基因的效率更高，其原因是在PCR過程中AC（多選）
A．僅針對bg1B基因進行誘變
B．bg1B基因產(chǎn)生 了定向突變
C．bg1B基因可快速積累突變
D．bg1B基因突變不會導致酶的氨基酸數(shù)目改變．

Answer 1

分析 基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成．
（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．
（3）將目的基因導入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法．
（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

解答 解：（1）獲取目的基因的方法主要有兩種：一是從供體細胞的DNA中直接分離基因，而是人工合成基因．從高產(chǎn)β-葡萄糖苷酶的黑曲霉品種中提取到相應的RNA，通過逆轉錄法進而獲得bglB基因的DNA序列，這種獲取目的基因的方法是通過化學方法人工合成．
（2）根據(jù)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．圖中看出，兩者之間存在于三種限制酶切點，但是由于Xbal在質粒不止一個酶切位點，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NdeⅠ和BamHⅠ不同限制酶的識別序列．
（3）構建基因表達載體時，DNA連接酶可將目的基因（bglB基因）與運載體連接形成重組質粒．
（4）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．圖2中的C菌落即為纖維素酶產(chǎn)量最高的菌株．
（5）A、該過程中僅針對bglB基因進行誘變，因此該方法獲取熱穩(wěn)定性高的bglB酶基因的效率更高，A正確；
B、基因突變具有隨機性、不定向性等特點，B錯誤；
C、利用PCR技術能大量獲得bglB基因的突變基因，C正確；
D、bglB基因突變可能會導致氨基酸的數(shù)目發(fā)生改變，D錯誤．
故選：AC．
故答案為：
（1）通過化學方法人工合成
（2）B
（3）DNA連接酶
（4）C
（5）AC

點評 本題結合圖解，考查基因工程的相關知識，要求考生識記基因工程的原理、操作工具、操作步驟，掌握各操作步驟中的相關細節(jié)，能結合圖中和題中信息準確答題，屬于考綱識記和理解層次的考查．