(2)图1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.
Ⅱ.温度对BglB酶活性的影响
(4)据图2、3可知,80℃保温30分钟后,BglB酶会失活;为高效利用BglB酶降解纤维素,反应温度最好控制在B(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.
(5)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A、C(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.
【考点】Q2:基因工程的原理及技术
【分析】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.
分析图2,60~70℃时该酶的相对活性最高,而在40℃和80℃活性均降低,并且酶在高温条件下会失活.
分析图3,随着保温时间的延长,80℃保温30分钟后,BglB酶会失活;而随着保温时间的延长,70℃条件下的酶活性下降明显.
【解答】解:(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.
故答案为:
(1)嗜热土壤芽孢杆菌;
(2)NdeⅠBamHⅠ;
(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.
【点评】本题考查了基因工程以及温度影响酶活性的相关知识,意在考查考生的识图分析能力和理解判断能力,难度适中.考生要能够识记目的基因存在于启动子和终止子之间;能够从图23中中比较出60℃和70℃条件下酶活性的区别;明确基因突变具有不定向性.
9.(16分)果蝇是遗传学研究的经典材料,其四对相对性状中红眼(E)对白眼(e)、灰身(B)对黑身(b)、长翅(V)对残翅(v)、细眼(R)对粗眼(r)为显性.如图是雄果蝇M的四对等位基因在染色体上的分布.
(1)果蝇M眼睛的表现型是红眼细眼.
(2)欲测定果蝇基因组的序列,需对其中的5条染色体进行DNA测序.
(3)果蝇M与基因型为XEXe的个体杂交,子代的雄果蝇既有红眼性状又有白眼性状.
(4)果蝇M产生配子时,非等位基因B(或b)和v(或V)不遵循自由组合规律.若果蝇M与黑身残翅个体测交,出现相同比例的灰身长翅和黑身残翅后代,则表明果蝇M在产生配子过程中V和v(或B和b)基因随非姐妹染色单体的交换而发生交换,导致基因重组,产生新的性状组合.
(5)在用基因型为BBvvRRXeY和bbVVrrXEXE的有眼亲本进行杂交获取果蝇M的同时,发现了一只无眼雌果蝇.为分析无眼基因的遗传特点,将该无眼雌果蝇与果蝇M杂交,F1性状分离比如下:
F1雌性﹕雄性灰身﹕黑身长翅﹕残翅细眼﹕粗眼红眼﹕白眼
1﹕13﹕13﹕13﹕13﹕1
1﹕13﹕13﹕1//
①从实验结果推断,果蝇无眼基因位于7、8号(填写图中数字)染色体上,理由是无眼、有眼基因与其他各对基因间的遗传均遵循自由组合定律.