木质纤维素是一类丰富而廉价的可再生资源，是生产燃料乙醇的主要材料，经水解后，可得到以葡萄糖和木糖为主的发酵性糖。木糖的有效利用是木质纤维素生物转化生产乙醇的关键环节之一。鉴于自然界缺少能高效转化木糖生产乙醇的菌种，近年来通过基因工程技术获得了多种不同类型的木糖发酵工程菌株，但仍存在许多技术难题，具有进一步提升的空间。在大量能够利用木糖的微生物中，只有一小部分的木糖代谢基因被表征及克隆表达。本研究通过对木糖还原酶（XR）、木糖醇脱氢酶（XDH）基因的保守序列进行分析，设计简并引物，从葡萄牙假丝酵母、管囊酵母和红法夫酵母的总RNA出发，各获得了新型特异序列。选择辨识度最高的序列作为靶点，采用RACE(RapidAmplificationofcDNAEnds)方法成功获得了来自葡萄牙假丝酵母的长为1073bp的XR基因和1322bp的XDH基因cDNA序列，分别编码957bp和1086bp的开放阅读框，均与休哈塔假丝酵母的相应基因相似度最高，相似性为75%和72%，通过进化分析从RNA水平上证实为新型的XR、XDH基因。将获得的XR、XDH开放阅读框克隆到大肠杆菌表达载体pEASY-E1中，构建通过T7启动子调控的重组质粒，转化到BL21(DE3)菌株中进行表达。同时来自嗜热厌氧杆菌的木糖异构酶（XI-PB8）基因也被克隆并进行表达。重组XR、XDH和XI的大小分别是35.94KD、38.65KD和50.22KD。通过酶活测定，确定XR对NADPH的依赖性是NADH的近30倍，XDH严格依赖于NAD+。使用两步基因置换法在酿酒酵母自身的木酮糖激酶（XK）基因前插入pPGK1启动子，使XK过量表达。基于附加型质粒pYES2构建了XR、XDH和XI的表达载体，转入酿酒酵母中，得到具有XR-XDH和XI两条外源木糖代谢途径的重组酿酒酵母。重组酵母进行酶活测定，XR、XDH、XK和XI-Pi（r来自Piromyces）的酶活分别是0.18U/mg、0.37U/mg、1.91U/mg及0.11U/mg，得到活性表达，XI-PB8表达失败。通过好氧、限氧和厌氧三种供氧程度不同的发酵实验，对重组菌株的生长特性进行初步表征，发现关键酶的表达水平对副产物木糖醇的积累影响较大，供氧情况对菌体生长和木糖消耗起决定作用。结果表明重组菌株Saccharomycescerevisiae004-PGK(pPGK-XKS1,pTPI1-XYL1,pHXT7-XYL2)、004-1917(pTPI1-XYL1, pHXT7-XYL2)和002-PGK(pPGK-XKS1, pTPI1-XYLA-Pir)具备基本的木糖代谢能力，菌株004-PGK和004-1917在好氧条件下的最大比生长速率为0.016/h和0.022/h。