Question

科研人員通過(guò)蛋白質(zhì)工程來(lái)設(shè)計(jì)改變酶的構(gòu)象．在研究溶菌酶的過(guò)程中，得到了多種突變酶，測(cè)得酶50%發(fā)生變性時(shí)的溫度（Tm），部分結(jié)果見(jiàn)下表：

酶	半胱氨酸（Cys）的位置和數(shù)目	二硫鍵數(shù)目	Tm/℃
野生型T4溶菌酶	Cys51，Cys97	無(wú)	41.9
突變酶C	Cys21，Cys143	1	52.9
突變酶F	Cys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164	3	65.5

（注：Cys上角的數(shù)字表示半胱氨酸在肽鏈的位置）
（1）溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高，是通過(guò)改變

 

和增加

 

得以實(shí)現(xiàn)的．
（2）從熱穩(wěn)定性高的酶的氨基酸序列出發(fā)，利用

 

方法獲得目的基因，通過(guò)基因工程的手段，可以生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)．
（3）PCR技術(shù)（聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)）可以使改造后的目的基因擴(kuò)增，即在試管中進(jìn)行DNA的人工復(fù)制獲得大量DNA克隆分子．

該技術(shù)的原理是

 

． 從分子水平上看，A過(guò)程與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過(guò)程的共同點(diǎn)是

 

．C過(guò)程必須使用

 

酶．

Answer 1

考點(diǎn)：蛋白質(zhì)工程,PCR技術(shù)的基本操作和應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：分析表格：表格是測(cè)得酶50%發(fā)生變性時(shí)的溫度（Tm）．二硫鍵數(shù)目越多，溶菌酶熱穩(wěn)定性越高，而二硫鍵的數(shù)目可以通過(guò)改變半胱氨酸（Cys）的位置和數(shù)目來(lái)增加．
分析題圖：圖示為采用PCR技術(shù)擴(kuò)增DNA分子的過(guò)程，其中A為高溫變性過(guò)程；B為低溫復(fù)性過(guò)程；C為中溫延伸過(guò)程．

解答： 解：（1）由以上分析可知，溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高，是通過(guò)改變半胱氨酸的位置和數(shù)目和增加二硫鏈的數(shù)目得以實(shí)現(xiàn)的．
（2）從熱穩(wěn)定性高的酶的氨基酸序列出發(fā)，找到對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列（基因），利用人工合成（化學(xué)合成）的方法獲得目的基因，再通過(guò)基因工程的手段，可以生產(chǎn)自然界中不存在的蛋白質(zhì)．
（3）PCR技術(shù)的原理是DNA分子的復(fù)制；圖中A表示高溫變性過(guò)程，該過(guò)程與細(xì)胞內(nèi)DNA復(fù)制過(guò)程的共同點(diǎn)是氫鍵斷裂（解旋）；C為延伸過(guò)程，該過(guò)程在高溫條件下進(jìn)行，必須使用熱穩(wěn)定DNA聚合酶．
故答案為：
（1）半胱氨酸的位置和數(shù)目        二硫鏈的數(shù)目       
（2）人工合成（化學(xué)合成） 
（3）DNA分子的（半保留）復(fù)制    氫鍵斷裂（解旋）   熱穩(wěn)定（耐高溫）DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）

點(diǎn)評(píng)：本題考查蛋白質(zhì)工程、PCR技術(shù)，要求考生識(shí)記蛋白質(zhì)工程的概念及應(yīng)用，能分析表中內(nèi)容提取有效信息并得出正確的結(jié)論；識(shí)記PCR技術(shù)的原理、過(guò)程及條件，能準(zhǔn)確判斷圖中各過(guò)程的名稱，并能與體內(nèi)DNA復(fù)制進(jìn)行比較．