Question

【題目】【選修3——現(xiàn)代生物科技專題】纖維素分子不能進(jìn)入酵母細(xì)胞，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，構(gòu)建了含3種不同基因片段的重組質(zhì)粒，下面是酵母菌轉(zhuǎn)化及纖維素酶在工程菌內(nèi)合成與運(yùn)輸?shù)氖疽鈭D。

據(jù)圖回答：

（1）本研究構(gòu)建重組質(zhì)粒時(shí)可選用四種限制酶，其識(shí)別序列如下圖，為防止酶切片段的自身環(huán)接，可選用的限制酶組合是______或__________

A．①② B．①③ C．②④ D．③④

（2）設(shè)置菌株Ⅰ為對(duì)照，是為了驗(yàn)證__________不攜帶纖維素酶基因。

（3）纖維素酶基因的表達(dá)包括__________和__________過(guò)程，與菌株Ⅱ相比，在菌株Ⅲ、Ⅳ中參與纖維素酶合成和分泌的細(xì)胞器還有_______________。

（4）在以纖維素為唯一C源的培養(yǎng)基上分別培養(yǎng)菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，菌株___________不能存活，原因是_____________。

（5）酵母菌生產(chǎn)酒精的細(xì)胞部位是___________，產(chǎn)生酒精時(shí)細(xì)胞的呼吸方式是___________，在利用纖維素生產(chǎn)酒精時(shí)，菌株Ⅳ更具有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)閷?dǎo)入的中重組質(zhì)粒含有____________。使分泌的纖維素酶固定于細(xì)胞壁，減少因培養(yǎng)液更新二造成的酶的流失，提高酶的利用率。

Answer 1

【答案】（1）B （或C） C （或B） （2）質(zhì)粒DNA和酵母菌基因組

（3）轉(zhuǎn)錄 翻譯 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體

（4）II 缺少信號(hào)肽編碼序列，合成的纖維素酶不能分泌到胞外，細(xì)胞無(wú)可利用的碳源

（5）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 無(wú)氧呼吸 A基因片段

【解析】

試題分析：（1）為防止酶切片段的自身環(huán)接，應(yīng)避免質(zhì)粒被切開(kāi)后出現(xiàn)相同的黏性末端，圖中①與②、③與④切割后產(chǎn)生相同的黏性末端，因此應(yīng)選①和③或②和④。

（2）設(shè)置菌株Ⅰ為對(duì)照，是為了驗(yàn)證質(zhì)粒DNA和酵母菌基因組不攜帶纖維素酶基因。

（3）纖維素酶基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程，信號(hào)肽可以引導(dǎo)核糖體上合成的肽鏈進(jìn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進(jìn)行折疊、加工，然后通過(guò)囊泡運(yùn)進(jìn)高爾基體進(jìn)行分類、包裝，菌株Ⅱ缺少信號(hào)肽，菌株Ⅲ、Ⅳ中參與纖維素酶合成和分泌的細(xì)胞器還有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體。

（4）在以纖維素為唯一C源的培養(yǎng)基上分別培養(yǎng)菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，菌株Ⅱ不能存活，原因是缺少信號(hào)肽編碼序列，合成的纖維素酶不能分泌到胞外，細(xì)胞無(wú)可利用的碳源。

（5）酵母菌通過(guò)無(wú)氧呼吸產(chǎn)生酒精，產(chǎn)生酒精的細(xì)胞部位是細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)。在利用纖維素生產(chǎn)酒精時(shí)，菌株Ⅳ更具有優(yōu)勢(shì)，結(jié)合圖示分析，因?yàn)榫��?/span>Ⅳ導(dǎo)入的中重組質(zhì)粒含有A基因片段。