枯草芽孢桿菌可分泌纖維素酶。研究者篩選到一株降解纖維素能力較強(qiáng)的枯草芽孢桿菌菌株(B菌),從中擴(kuò)增得到了一種纖維素酶(C1酶)基因。將獲得的C1酶基因與高效表達(dá)載體(HT質(zhì)粒)連接,再導(dǎo)入B菌,以期獲得降解纖維素能力更強(qiáng)的工程菌。
(1)C1酶基因可利用PCR技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增,擴(kuò)增時(shí)需要根據(jù)C1酶基因的脫氧核苷酸序列C1酶基因的脫氧核苷酸序列設(shè)計(jì)引物,引物的作用是使DNA聚合酶能夠從3'端開始連接脫氧核苷酸使DNA聚合酶能夠從3'端開始連接脫氧核苷酸。
(2)對(duì)擴(kuò)增到的C1酶基因測(cè)序,與數(shù)據(jù)庫(kù)中的C1酶基因編碼序列相比有兩個(gè)堿基對(duì)不同,但兩者編碼出的蛋白質(zhì)的氨基酸序列相同,這是因?yàn)?!--BA-->密碼子具有簡(jiǎn)并性,堿基改變后仍然能編碼同一種氨基酸密碼子具有簡(jiǎn)并性,堿基改變后仍然能編碼同一種氨基酸。C1酶基因在DNA連接DNA連接酶的作用下可與質(zhì)粒進(jìn)行體外連接,C1酶基因能與質(zhì)粒重組并在受體細(xì)胞中表達(dá)的遺傳學(xué)基礎(chǔ)是目的基因與質(zhì)粒具有相同的組成單位和雙螺旋結(jié)構(gòu),且不同生物所用的密碼子相同目的基因與質(zhì)粒具有相同的組成單位和雙螺旋結(jié)構(gòu),且不同生物所用的密碼子相同。
(3)C1酶基因以B鏈為轉(zhuǎn)錄模板鏈,轉(zhuǎn)錄時(shí)mRNA自身的延伸方向?yàn)?'→3'。為了使C1酶基因按照正確的方向與已被酶切的HT質(zhì)粒連接,擴(kuò)增C1酶基因時(shí)在其兩端添加了SmaI和BamHI的酶切位點(diǎn)。該基因內(nèi)部沒有這兩種酶切位點(diǎn)。圖1中酶切位點(diǎn)1和2所對(duì)應(yīng)的酶分別是BamHⅠ、SmaⅠBamHⅠ、SmaⅠ。
(4)將纖維素含量為20%的培養(yǎng)基分為三組,一組接種工程菌,對(duì)照組1不進(jìn)行處理,對(duì)照組2接種等量B菌或適量纖維素酶等量B菌或適量纖維素酶。在相同條件下培養(yǎng)96小時(shí),結(jié)果如圖2,說明工程菌降解纖維素的能力最強(qiáng)。預(yù)期該工程菌在處理廢棄物及保護(hù)環(huán)境方面可能的應(yīng)用降解秸稈,減少秸稈燃燒帶來的空氣污染降解秸稈,減少秸稈燃燒帶來的空氣污染。(舉一例)
【考點(diǎn)】基因工程的操作過程綜合.
【答案】C1酶基因的脫氧核苷酸序列;使DNA聚合酶能夠從3'端開始連接脫氧核苷酸;密碼子具有簡(jiǎn)并性,堿基改變后仍然能編碼同一種氨基酸;DNA連接;目的基因與質(zhì)粒具有相同的組成單位和雙螺旋結(jié)構(gòu),且不同生物所用的密碼子相同;BamHⅠ、SmaⅠ;等量B菌或適量纖維素酶;降解秸稈,減少秸稈燃燒帶來的空氣污染
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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