[题目]纤维素分子不能进入酵母细胞.为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精.构建了含3种不同基因片段的重组质粒.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(提示:信号肽是一段可引导新合成的肽链向内质网转移的短肽链).据图回答:(1)本研究构建重组质粒时看选用四种限制酶.其识别序列如下图.为防止酶切片� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】纤维素分子不能进入酵母细胞，为了使酵母菌能够利用环境中的纤维素为原料生产酒精，构建了含3种不同基因片段的重组质粒，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（提示：信号肽是一段可引导新合成的肽链向内质网转移的短肽链）。

据图回答：

（1）本研究构建重组质粒时看选用四种限制酶，其识别序列如下图，为防止酶切片段的自身环接，可选用的限制酶组合是____。

A、①② B、①③ C、②③ D、③④

（2）纤维素酶基因的表达包括_______和______过程，与菌株Ⅱ相比，在菌株Ⅲ、Ⅳ中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有_________。

（3）设置菌株Ⅰ为对照，是为了验证__________________不携带纤维素酶基因。

（4）在以纤维素为唯一C源的培养基上分别培养菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，菌株____不能存活，原因是___________。

（5）在利用纤维素生产酒精时，菌株Ⅳ更具有优势，请根据题目信息推测可能的原因，是因为_____________。

【答案】B、 C 转录翻译内质网、高尔基体质粒DNA和酵母菌基因组 II 缺少信号肽编码序列，合成的纤维素酶不能分泌到胞外，细胞无可利用的碳源因为导入的中重组质粒含有A基因片段，使分泌的纤维素酶固定于细胞壁，提高了酶的利用率

【解析】

分析对照实验首先要确定自变量，本题中自变量是导入含不同基因片段的重组质粒。菌株I为空白对照，与其他三个组别比较，菌株Ⅱ中，纤维素酶只分布在细胞质基质中，而菌株Ⅲ和菌株Ⅳ的纤维素酶分布在内质网、高尔基体、囊泡、细胞外。

（1）为防止酶切片段的自身连接，必须用不同限制酶切割，且酶切片段两端的黏性末端不相同（不存在碱基互补片段）。从图示看，符合要求的限制酶有以下组合：①③、①④、②③、②④，综上分析，BC正确，AD错误，故选BC。

（2）基因表达包括转录和翻译两个过程。通过图示来看菌株Ⅱ中，纤维素酶只分布在细胞质基质中，而菌株Ⅲ和菌株Ⅳ的纤维素酶分布在内质网、高尔基体、囊泡、细胞外，所以菌株Ⅲ、IV中参与纤维素酶合成和分泌的细胞器还有内质网、高尔基体。

（3）菌株I为空白对照，与其他三个组别比较，不难发现设置菌株I的目的是验证质粒自身及酵母菌原基因组不携带纤维素酶基因。

（4）菌株Ⅱ、Ⅲ、IV进行对比，不难发现信号肽的作用是引导多肽（纤维素酶）进入内质网加工，再经高尔基体分泌到胞外，这样纤维素酶可在胞外将纤维素水解为葡萄糖，供酵母菌吸收利用。而菌株Ⅱ纤维素酶在胞内无法水解纤维素，故在以纤维素为唯一碳源的培养基上，菌株Ⅱ不能存活。

（5）酵母菌无氧呼吸生成酒精，场所为细胞质基质。菌株Ⅲ和IV均能水解纤维素产生酒精，两组进行对比，菌株Ⅲ的纤维素酶流失多，菌株Ⅳ因导入A基因片段使得纤维素酶固定于细胞壁，减少因培养液更新而造成的酶的流失，酶的利用率更高。

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