Question

【题目】回答下列有关遗传信息传递与表达的问题．

纤维素分子因为分子量大，不能直接进入酵母细胞，并且酵母菌无法分解环境中的纤维素．为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精，科学家欲将目的基因纤维素酶基因通过重组质粒导入酵母菌细胞．其所用质粒及其酶切位点如图甲，外源DNA上的纤维素酶基因及其酶切位点如图乙，根据要求回答以下问题：

（1）为了防止酶切片段的自身环化，实现工程目标，应选用限制酶 和 同时切割质粒和外源DNA．

（2）根据上述要求选择正确限制酶切割并获得重组质粒后，如果再用BamHⅠ限制酶切割重组质粒，则获得的酶切片段数为 ．

（3）作用于图a位置的酶有 （多选）

A．DNA解旋酶 B．DNA连接酶

C．DNA聚合酶 D．限制酶

科学家进一步构建了含3种不同基因片段的重组质粒，进行了一系列的研究．下面是酵母菌转化及纤维素酶在工程菌内合成与运输的示意图．

（4）设置菌株Ⅰ作为对照，是为了验证 和 不携带纤维素酶基因．

（5）将菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别置于以纤维素为唯一碳源的培养基上，其中菌株Ⅱ不能存活，原因是缺少 ，导致 ．

Answer 1

【答案】（1）HindⅢ和PstⅠ

（2）2

（3）BCD

（4）质粒DNA 酵母菌核基因

（5）信号肽编码序列 所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外，分解细胞外的纤维素，使得细胞无可利用的碳源

【解析】

试题分析：（1）为防止酶切片段的自身连接，可选用的不同的限制酶组合，使形成的黏性末端不同，以防止自身环化．

（2）根据上述要求选择正确限制酶切割并获得重组质粒后，如果再用BamHⅠ限制酶切割重组质粒，由于在质粒和目的基因中各有一个BamHⅠ酶识别位点，则获得的酶切片段数为 2．

（3）图a位置为磷酸二酯键，作用的酶有：DNA连接酶、DNA聚合酶和限制酶；DNA解旋酶作用的位点是b氢键．

（4）设置菌株Ⅰ为对照，是为了验证质粒DNA和酵母菌基因组不携带纤维素酶基因，即普通酵母菌不能够利用环境中的纤维素．

（5）将菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别置于以纤维素为唯一碳源的培养基上，其中菌株Ⅱ不能存活，原因是缺少信号肽编码序列，导致所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外，分解细胞外的纤维素，使得细胞无可利用的碳源．

故答案为：（1）HindⅢ和PstⅠ

（2）2

（3）BCD

（4）质粒DNA 酵母菌核基因

（5）信号肽编码序列 所产生的纤维素酶无法分泌到细胞外，分解细胞外的纤维素，使得细胞无可利用的碳源