13.(15分)(2014·天津卷)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(kāi)展了以下試驗(yàn)：
�、�.利用大腸桿菌表達(dá)BglB酶
(1)PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)，選用______________________基因組DNA作模板。
(2)下圖為質(zhì)粒限制酶酶切圖譜。bglB基因不含圖中限制酶識(shí)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__________和__________不同限制酶的識(shí)別序列。
(3)大腸桿菌不能降解纖維素，但轉(zhuǎn)入上述構(gòu)建好的表達(dá)載體后則獲得了降解纖維素的能力，這是因?yàn)開(kāi)_______________________________。
�、�.溫度對(duì)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(huì)__________;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(guò)程中，加入誘變劑可提高bglB基因的突變率。經(jīng)過(guò)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孢桿菌相比，上述育種技術(shù)獲取熱穩(wěn)定性高的BglB酶基因的效率更高，其原因是在PCR過(guò)程中________(多選)。
A.僅針對(duì)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(huì)導(dǎo)致酶的氨基酸數(shù)目改變
解析 (1)BglB由嗜熱土壤芽孢桿菌產(chǎn)生，故PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)，應(yīng)選用嗜熱土壤芽孢桿菌基因組DNA作模板。(2)目的基因在與質(zhì)粒連接時(shí)，需連接在啟動(dòng)子和終止子之間，且所用限制酶不能破壞啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因，所以切割質(zhì)粒應(yīng)選用Nde I和BamH I兩種酶，則擴(kuò)增的bglB基因兩端需分別引入Nde I和BamH I兩種酶的識(shí)別序列。(3)轉(zhuǎn)基因大腸桿菌含有的bglB基因表達(dá)，合成了耐熱的纖維素酶，所以其獲得了降解纖維素的能力。(4)由圖2可知，80 ℃保溫30分鐘后，bglB酶的相對(duì)活性為0，所以此時(shí)該酶失活;由圖1可知：60 ℃～70 ℃時(shí)bglB酶的相對(duì)活性最高。70 ℃時(shí)，該酶活性易降低，所以為高效利用bglB酶降解纖維素應(yīng)最好將溫度控制在60 ℃。(5)在PCR擴(kuò)增bglB基因時(shí)加入誘變劑僅對(duì)該基因進(jìn)行誘變，可快速累積突變，但誘發(fā)基因突變時(shí)，突變?nèi)允遣欢ㄏ虻模彝蛔兊慕Y(jié)果可以改變酶中氨基酸的數(shù)目。若用誘變劑直接處理嗜熱土壤芽孢桿菌，可誘發(fā)其內(nèi)的任一基因突變，不能快速積累bglB基因突變，故A、C正確，B、D錯(cuò)誤。
答案 (1)嗜熱土壤芽桿菌
(2)Nde I BamH I
(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
