解题思路: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.
(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:
本题考点: 基因工程的原理及技术;酶活力测定的一般原理和方法;PCR技术的基本操作和应用.
考点点评: 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.