枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌菌株(B菌),从中克隆得到了一种纤...
问题详情:
枯草芽孢杆菌可分泌纤维素酶。研究者筛选到一株降解纤维素能力较强的枯草芽孢杆菌菌株(B菌),从中克隆得到了一种纤维素酶(C1酶)基因。将获得的C1酶基因与高效表达载体(HT质粒)连接,再导入B菌,以期获得降解纤维素能力更强的工程菌。
(1)纤维素属于__________糖,因此经过一系列酶催化最终可降解成单糖,该单糖是__________。
(2)对克隆到的C1酶基因测序,与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同,但两者编码出的蛋白的氨基*序列相同,这是因为____________________。
(3)C1酶基因以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'。为了使C1酶基因按照正确的方向与已被酶切的HT质粒连接,克隆C1酶基因时在其两端添加了Sma I和BamH I的酶切位点。该基因内部没有这两种酶切位点。图1中酶切位点1和2所对应的酶分别是__________。
(4)将纤维素含量为20%的培养基分为三组,一组接种工程菌,对照组1不进行处理,对照组2进行相应处理。在相同条件下培养96小时,检测培养基中纤维素的含量。结果(图2)说明工程菌降解纤维素的能力最强。对照组2的处理应为____________________。
(5)预期该工程菌在处理废弃物以保护环境方面可能的应用__________。(举一例)
【回答】
多 葡萄糖 密码子具有简并*,发生碱基的改变仍然编码同一种氨基* BamHI、SmaI(顺序不能调换) 向培养基中接种纤维素酶(C1酶) 降解秸秆,减少秸秆燃烧带来的空气污染
【解析】
【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
(1)启动子:是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的首端,是RNA聚合酶识别和结合的部位,能驱动基因转录出mRNA,最终获得所需的蛋白质;
(2)终止子:也是一段有特殊结构的DNA片段,位于基因的尾端;
(3)标记基因的作用:是为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因,从而将含有目的基因的细胞筛选出来。
图2中对照组2也可以将纤维素进行分解,但其分解能力较弱。
【详解】
(1)纤维素是葡萄糖聚合形成的多糖,所以经过酶的催化作用,最终降解为葡萄糖。
(2)由于密码子具有简并*,所以即使克隆到的C1酶基因测序,与数据库中的C1酶基因编码序列相比有两个碱基对不同,仍然可以编码相同的氨基*。
(3)根据题干信息“以B链为转录模板链,转录时mRNA自身的延伸方向为5'→3'”,所以B链的方向是从3'→5',根据质粒上启动子的方向,所以B链3'应该用BamH I进行切割,而其5'端应该用SmaI进行切割。
(4)本实验的目的是*工程菌降解纤维素的能力最强,所以对照组1不作处理,组3是添加工程菌,组2的处理是用直接用纤维素酶进行分解纤维素,即向培养基中接种纤维素酶(C1酶)。
(5)该工程菌可以高效降解纤维素,所以可以降解秸秆,减少秸秆燃烧带来的空气污染。
【点睛】
本题以基因工程为核心,考查表达载体的构建、工程菌的实验的知识,难点是分析基因表达时DNA的方向,mRNA与DNA的模板链互补;(4)中结合实验目的找到自变量。
知识点:基因工程
题型:综合题
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