【題目】嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生的β-葡萄糖苷酶(BglB)是一種耐熱纖維素酶,為使其在工業(yè)生產(chǎn)中更好地應(yīng)用,開展了以下試驗(yàn):

Ⅰ.利用大腸桿菌表達(dá)BglB酶

(1)PCR擴(kuò)增BglB基因時,選用 桿菌基因組DNA作模板。

(2)上圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。BglB基因不含圖中限制酶識別序列。為使PCR擴(kuò)增的BglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒,擴(kuò)增的BglB基因兩端需分別引入 不同限制酶的識別序列。

(3)大腸桿菌不能降解纖維素,但轉(zhuǎn)入上述建構(gòu)好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力,這是因?yàn)?/span>

Ⅱ.溫度對BglB酶活性的影響

(4)據(jù)圖1、2可知,80℃保溫30分鐘后,BglB酶會 ;為高效利用BglB酶降解纖維素,反應(yīng)溫度最好控制在 (單選)。

A.50℃ B.60℃ C.70℃ D.80℃

Ⅲ.利用分子育種技術(shù)提高BglB酶的熱穩(wěn)定性

在PCR擴(kuò)增BglB基因的過程中,加入誘變劑可提高bglB基因的突變率。經(jīng)過篩選,可獲得能表達(dá)出熱穩(wěn)定性高的BglB酶的基因。

(5)與用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽胞桿菌相比,上述育種技術(shù)獲得熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高,其原因是在PCR過程中 (多選)。

A.僅針對BglB基因進(jìn)行誘變

B.BglB基因產(chǎn)生了定向突變

C.BglB基因可快速累積突變

D.BglB基因突變不會導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變

【答案】

(1)嗜熱土壤芽孢

(2)NdeⅠ BamHⅠ

(3)轉(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶

(4)失活 B

(5)A、C

【解析】

(1)根據(jù)題意可知,β-葡萄糖苷酶(BglB)是由嗜熱土壤芽胞桿菌產(chǎn)生的,因此PCR擴(kuò)增bglB基因時,選用嗜熱土壤芽孢桿菌基因組DNA作模板。

(2)根據(jù)啟動子和終止子的生理作用可知,目的基因應(yīng)導(dǎo)入啟動子和終止子之間。由圖中看出,兩者之間存在有三種限制酶切點(diǎn),但是由于Xbal在質(zhì)粒上不止一個酶切位點(diǎn),因此為使PCR擴(kuò)增的bglB基因重組進(jìn)該質(zhì)粒,擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入Nde和BamH不同限制酶的識別序列。

(3)大腸桿菌不能降解纖維素,但轉(zhuǎn)入上述建構(gòu)好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力,這是因?yàn)檗D(zhuǎn)基因的大腸桿菌分泌出有活性的BglB酶。

(4)由圖2可知,在80保溫30分鐘后,BglB酶會失活;由1中看出60~70時該酶的相對活性最高,而2中看出,隨著保溫時間的延長,70條件下的酶活性下降明顯,因此為高效利用BglB酶降解纖維素,反應(yīng)溫度最好控制在60。B正確。

(5)PCR過程中僅針對bglB基因進(jìn)行誘變,而用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽胞桿菌對嗜熱土壤芽胞桿菌所有DNA均起作用,A正確;基因突變具有不定向性,B錯誤;突變后的bglB基因可以進(jìn)行PCR技術(shù)擴(kuò)增,因此可快速累積突變,C正確;bglB基因突變可能會導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變,D錯誤。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某生物興趣小組開展DNA粗提取的相關(guān)探究活動。具體步驟如下:

材料處理:稱取新鮮的花菜、辣椒和蒜黃各2份,每份10g。剪碎后分成兩組,一組置于20、另一組置于20條件下保存24h。DNA粗提。

步驟一:將上述材料分別放入研缽中,各加入15mL研磨液(含洗滌劑和食鹽),充分研磨。用兩層紗布過濾,取濾液備用。

步驟二:先向6只小燒杯中分別注入10mL濾液,再加入20mL體積分?jǐn)?shù)為95%的冷酒精溶液,然后用玻璃棒緩緩地向一個方向攪拌,使絮狀物纏繞在玻璃棒上。

步驟三:取6支試管,分別加入等量的 (填溶液名稱及濃度)溶液溶解上述絮狀物。

步驟四:在上述試管中各加入4mL 試劑;旌暇鶆蚝螅糜诜兴屑訜5min,待試管冷卻后比較溶液的顏色深淺,結(jié)果如下表:

分析上述實(shí)驗(yàn)過程,回答下列問題:

(1)該探究性實(shí)驗(yàn)課題名稱是

(2)步驟一中研磨液中洗滌劑的作用是 ,食鹽的作用是

(3)步驟二中緩緩地攪拌,這是為了 ,所加酒精溶液需冷卻的原因之一是低溫

抑制 的活性,可以防止DNA降解。

(4)上述實(shí)驗(yàn)中步驟三、步驟四的空缺依次分別為 。

(5)實(shí)驗(yàn)表明, 獲取的DNA量最多。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】若要利用某目的基因(見圖甲)和P1噬菌體載體(見圖乙)構(gòu)建重組DNA(見圖丙),限制性核酸內(nèi)切酶的酶切位點(diǎn)分別是BglⅡ(AGATCT)、EcoRⅠ(GAATTC)和Sau3AⅠ(GATC)。下列分析合理的是(

A.用EcoRⅠ切割目的基因的DNA和P1噬菌體載體

B.用BglⅡ和EcoRⅠ切割目的基因的DNA和P1噬菌體載體

C.用BglⅡ和Sau3AⅠ切割目的基因DNA和P1噬菌體載體

D.用EcoRⅠ和Sau3AⅠ切割目的基因DNA和P1噬菌體載體

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】將A株玉米置于含有C18O2的空氣中,B株玉米置于含有18O2的空氣中,正常生長一段時間后,A、B 兩株內(nèi)最先存在的放射性氧的化合物依次為

A葡萄糖和二氧化碳

B三碳化合物和水

C葡萄糖和水

D三碳化合物和丙酮酸

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下列有關(guān)生態(tài)工程的說法正確的是

A生態(tài)經(jīng)濟(jì)主要通過實(shí)行“循環(huán)經(jīng)濟(jì)”的原則

B生態(tài)工程是無消耗、多效益、可持續(xù)的工程體系

C無廢棄物農(nóng)業(yè)主要體現(xiàn)了生態(tài)工程的整體性原理

D生態(tài)工程實(shí)現(xiàn)了能量的循環(huán)利用

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】為解除柑橘黃龍病對柑橘產(chǎn)業(yè)的嚴(yán)重影響美國科學(xué)家近日從菠菜中獲得了一種能抵抗柑橘黃龍病的蛋白質(zhì)的基因,并已經(jīng)成功地進(jìn)行了一系列培育轉(zhuǎn)基因植株的研究。其過程大致如下,請分析后作答。

(1)有兩種識別切割序列完全不同的限制酶E和F從菠菜基因組DNA上切下目的基因并取代Ti質(zhì)粒(4.0 kb)上相應(yīng)的EF區(qū)域(0.2 kb)形成重組質(zhì)粒該過程還必須用到的酶是 ,形成的重組質(zhì)粒 “能”或“不能”)被E酶切割。

(2)若圖中Ti質(zhì)粒上限制酶G切割位點(diǎn)與E的切割位點(diǎn)距離0.9 kb限制酶H切割位點(diǎn)距F切割位點(diǎn)0.5 kb,分別用限制酶G和限制酶H酶切兩份重組質(zhì)粒樣品,結(jié)果如下表。據(jù)此可判斷目的基因的大小

kb;并將目的基因內(nèi)部的限制酶H切割位點(diǎn)標(biāo)注在下圖中。

G

H

1.8 kb

3.2 kb

1.3 kb

3.7 kb

(3)在上述培育過程中兩次用到農(nóng)桿菌,它與柑橘細(xì)胞相比較,在結(jié)構(gòu)上最主要的區(qū)別是 ,導(dǎo)入重組質(zhì)粒后的農(nóng)桿菌的作用是

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】某科學(xué)興趣小組偶然發(fā)現(xiàn)一突變植株,其突變性狀是由其一條染色體上的某個基因突變產(chǎn)生的[假設(shè)突變性狀和野生性狀由一對等位基因(A、a)控制],為了進(jìn)一步了解突變基因的顯隱性和在染色體中的位置,設(shè)計(jì)了雜交實(shí)驗(yàn)方案:該株突變雄株與多株野生純合雌株雜交;觀察記錄子代中雌雄植株中野生性狀和突變性狀的數(shù)量,如表所示。

下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和結(jié)論的說法不正確的是( )

A. 如果突變基因位于Y染色體上,則Q和P值分別為1、0

B. 如果突變基因位于X染色體上且為顯性,則Q和P值分別為0、1

C. 如果突變基因位于X和Y的同源區(qū)段,且為顯性,則該株突變個體的基因型為XAYa、XaYA或XAYA

D. 如果突變基因位于常染色體上且為顯性,則Q和P值分別為1/2、1/2

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下圖為“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)的相關(guān)操作。

(1)圖中實(shí)驗(yàn)材料A可以是________等,研磨前加入的B應(yīng)該是_____________________________________________________。

(2)通過上述所示步驟得到濾液C后,再向?yàn)V液中加入2 mol/L的NaCl溶液的目的是________,再過濾得到濾液D,向?yàn)V液D中加入蒸餾水的目的是________________________________________。

(3)在“DNA的粗提取與鑒定”實(shí)驗(yàn)中,將含有一定雜質(zhì)的DNA絲狀物分別放入體積為2 mL的4種溶液中,經(jīng)攪拌后過濾,獲得如表所示的4種濾液,含DNA最少的是濾液________。

1

B液中

研磨攪拌后過濾

濾液E

2

2 mol/L NaCl溶液

攪拌后過濾

濾液F

3

0.14 mol/L NaCl溶液

攪拌后過濾

濾液G

4

冷卻的95%的酒精溶液

攪拌后過濾

濾液H

(4)DNA鑒定的原理是___________________________________________________。

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科目:高中生物 來源: 題型:

【題目】下面是果酒和果醋制作的實(shí)驗(yàn)流程和某同學(xué)設(shè)計(jì)的果酒和果醋的發(fā)酵裝置。根據(jù)圖示回答下列問題:

(1)完成圖1中的實(shí)驗(yàn)流程。

(2)沖洗的主要目的是_______________________ ,沖洗應(yīng)特別注意不能_____________,以防止菌種的流失。

(3)圖2裝置中的充氣口在_____________時關(guān)閉,在______________時連接充氣泵,并連續(xù)不斷地向內(nèi)_____________。葡萄汁裝入發(fā)酵瓶時,要留有大約1/3的空間,這是因?yàn)?/span>_________________。

(4)排氣口在果酒發(fā)酵時排出的氣體是由 _____________產(chǎn)生的___________ ,在果醋發(fā)酵時排出的是含氧量少的空氣和CO2 。

(5)寫出兩個與(4)題有關(guān)的反應(yīng)方程式:

________________________________________________________

________________________________________________________。

(6)若在果汁中就含有醋酸菌,在果酒發(fā)酵旺盛時,醋酸菌能否將果汁中的糖發(fā)酵為醋酸?說明原因。 _____________________________________________________________

(7)在酒精發(fā)酵時瓶內(nèi)溫度一般應(yīng)控制為_____________ 。醋酸發(fā)酵時溫度一般應(yīng)控制為__________________________

(8)若要提高果酒的產(chǎn)量,發(fā)酵過程中關(guān)鍵要控制好哪些條件?

______________________________________________________________

(9)腐乳制作中,起主要作用的生物是______________,它與乳酸菌在細(xì)胞結(jié)構(gòu)上的主要區(qū)別是 ___________________

(10)在腐乳制作中,加鹽的目的是(至少寫兩個)________________、____________________ 。

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