Question

【題目】纖維素分子不能進入酵母細胞，為了使酵母菌能夠利用環境中的纖維素為原料生產酒精，構建了含3種不同基因片段的重組質粒，下面是酵母菌轉化及纖維素酶在工程菌內合成與運輸的示意圖．
據圖回答：
（1）本研究構建重組質粒時看選用四種限制酶，其識別序列如圖，為防止酶切片段的自身環接，可選用的限制酶組合是或 A． ①②B． ①③C． ②④D． ③④

（2）設置菌株Ⅰ為對照，是為了驗證不攜帶纖維素酶基因．
（3）纖維素酶基因的表達包括和過程，與菌株Ⅱ相比，在菌株Ⅲ、Ⅳ中參與纖維素酶合成和分泌的細胞器還有 ．
（4）在以纖維素為唯一C源的培養基上分別培養菌株Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，菌株　II　不能存活，原因是 ．
（5）酵母菌生產酒精的細胞部位是 ， 產生酒精時細胞的呼吸方式是 ， 在利用纖維素生產酒精時，菌株Ⅳ更具有優勢，因為導入的中重組質粒含有 ． 使分泌的纖維素酶固定于細胞壁，減少因培養液更新二造成的酶的流失，提高酶的利用率．

Answer 1

【答案】
（1）B（或C）； C（或B）
（2）質粒DNA和酵母菌基因組
（3）轉錄；翻譯；內質網、高爾基體
（4）缺少信號肽編碼序列,合成的纖維素酶不能分泌到胞外,細胞無可利用的碳源
（5）細胞質基質；無氧呼吸； A基因片段
【解析】解：（1）為防止酶切片段的自身連接，選用的限制酶組合產生的黏性末端應不同，而限制酶①②產生的黏性末端相同，限制酶③④產生的黏性末端也相同，因此可選用的限制酶組合為①③或②④（①④或②③）．（2）菌株Ⅰ不能合成纖維素酶，說明質粒DNA和酵母菌基因組不攜帶纖維素酶基因．（3）基因表達包括轉錄和翻譯過程．菌株Ⅱ的纖維素酶不能分泌到細胞外，而菌株Ⅲ的纖維素酶分泌到細胞外，菌株Ⅳ的纖維素酶分布在細胞壁上，因此與菌株Ⅱ相比，在菌株Ⅲ、Ⅳ中參與纖維素酶合成和分泌的細胞器還有內質網和高爾基體．（4）在以纖維素為唯一碳源的培養基上菌株Ⅱ不能存活，原因是菌株Ⅱ缺少信號肽編碼序列，合成的纖維素酶不能分泌到細胞外，細胞無可利用的碳源．（5）酵母菌無氧呼吸產生酒精和二氧化碳，酵母菌生成酒精的部位是細胞質基質．由于菌株Ⅳ導入的重組質粒含有A基因片段，使分泌的纖維素酶固定于細胞壁，酶不會因培養液的更新而流失，因此在利用纖維素生產酒精時，菌株Ⅳ更具優勢．

所以答案是：（1）B （或C） C （或B） （2）質粒DNA和酵母菌基因組（3）轉錄 翻譯 內質網、高爾基體（4）II 缺少信號肽編碼序列，合成的纖維素酶不能分泌到胞外，細胞無可利用的碳源（5）細胞質基質 無氧呼吸 A基因片段

【考點精析】根據題目的已知條件，利用基因工程的原理及技術的相關知識可以得到問題的答案，需要掌握基因工程的原理是利用DNA重組技術．