源于细菌的纤维素酶是一种复合酶，能降解纤维素。为了提高纤维…——2024 高考生物第 22 题答案解析

【答案】 （1） ①. 只有能利用羧甲基纤维素钠的微生物才能生长繁殖 ②. 菌落产生的纤维素酶的活
性和量有关
（2）耐高温的 DNA 聚合酶
（3） ①. 基因表达载体的构建 ②. 限制酶、DNA 连接酶
（4） ①. 繁殖能力强、生理结构和遗传物质简单、对环境因素敏感、容易进行遗传操作等 ②. 能
吸收周围环境中 DNA 分子
（5）降解时的温度不同、降解时的 pH 不同
【解析】
【分析】据图可知，①②是利用选择培养基筛选出高产纤维素酶菌株X，③是提取菌株 X 基因组，④为
基因工程操作程序中“目的基因的筛选和获取”，⑤为“基因表达载体的构建”，⑥为“将目的基因导入受
体细胞”，⑦为从培养体系中分离得到重组酶。
【小问 1 详解】
选择培养基是指一类根据特定微生物的特殊营养要求或其对某理化因素抗性的原理而设计的培养基。具有
只允许特定的微生物生长，而同时抑制或阻止其他微生物生长的功能。在以羧甲基纤维素钠为唯一碳源的
选择培养基中，只有能利用羧甲基纤维素钠的微生物才能生长繁殖。
刚果红能与培养基中的纤维素形成红色复合物，使得含有纤维素的培养基呈现红色。当纤维素被纤维素酶
分解时，刚果红与纤维素的复合物无法形成，培养基中就会出现以纤维素分解菌为中心的透明圈。这个透
明圈的大小直接反映了纤维素分解菌分解纤维素的能力。透明圈越大，说明纤维素分解菌分解纤维素的能
力越强，即菌落产生的纤维素酶的活性强、量多。
【小问 2 详解】
扩增目的基因片段在 PCR 仪中进行，因此需要耐高温的 DNA 聚合酶。

【小问 3 详解】
根据图示中酶基因与质粒载体经过过程⑤构成重组质粒，推导出过程⑤为基因表达载体的构建，该过程需
要限制酶和 DNA 连接酶。
【小问 4 详解】
大肠杆菌作为受体细胞的优点繁殖能力强、生理结构和遗传物质简单、对环境因素敏感、容易进行遗传操
作等。
先用 Ca2+ 处理细胞，使其成为感受态细胞，使其处于一种能吸收周围环境中 DNA 分子的生理状态。将重
组质粒加于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收 DNA 分子，完成转化过
程。
【小问 5 详解】
不同酶的最适温度、最适 pH 不同，当温度和pH 改变时，酶促反应速率也会受到影响。