Question

2．(2012·天津理綜)黃曲霉毒素B₁(AFB₁)存在于被黃曲霉菌污染的飼料中，它可以通過食物鏈進入動物體內并蓄積，引起癌變。某些微生物能表達AFB₁解毒酶，將該酶添加在飲料中可以降解AFB₁，清除其毒性。回答下列問題：

(1)AFB₁屬于________類致癌因子。

(2)AFB₁能結合在DNA的G上，使該位點受損傷變為G^*，在DNA復制中，G^*會與A配對。現有受損傷部位的序列為，經兩次復制后，該序列突變為________。

(3)下圖為采用基因工程技術生產AFB₁解毒酶的流程圖。

據圖回答問題：

①在甲、乙條件下培養含AFB₁解毒酶基因的菌株，經測定，甲菌液細胞密度小、細胞含解毒酶；乙菌液細胞密度大、細胞不含解毒酶。過程Ⅰ應選擇________菌液的細胞提取總RNA，理由是_____________________________________________________________。

②過程Ⅱ中，與引物結合的模板是____________________________________________________________。

③檢測酵母工程菌是否合成了AFB₁解毒酶，應采用________方法。

(4)選取不含AFB₁的飼料和某種實驗動物為材料，探究該AFB₁解毒酶在飼料中的解毒效果。實驗設計及測定結果見下表。

組別	添加		肝臟AFB1殘留量(ng/g)
	AFB1 (μg/kg飼料)	AFB1解毒酶(g/kg飼料)
A	0	0	6.4
B	100	0	20.9
C	100	1	16.8
D	100	3	11.7
E	100	5	7.3
F	100	7	7.3

據表回答問題：

①本實驗的兩個自變量分別為_____________________________。

②本實驗中，反映AFB₁解毒酶解毒效果的對照組是________。

③經測定，某污染飼料中AFB₁含量為100 μg/kg，則每千克飼料應添加________克AFB₁解毒酶，解毒效果最好，同時節約了成本。

(5)采用蛋白質工程進一步改造該酶的基本途徑是：從提高酶的活性出發，設計預期的蛋白質結構，推測應有的氨基酸序列，找到相對應的________序列。

Answer 1

答案：(1)化學    (2)—ATT—,—TAA—)    (3)①甲　甲菌液細胞的AFB₁解毒酶基因已轉錄生成mRNA，而在乙菌液細胞中該基因未轉錄　②AFB₁解毒酶基因的cDNA　③抗原—抗體雜交   (4)①AFB₁的添加量和AFB₁解毒酶的添加量　②B組(或B組＋A組)　③5    (5)脫氧核苷酸

解析：本題考查考生對DNA的復制、基因工程相關知識的掌握情況，重點考查考生的實驗設計及實驗分析能力，難度較大。(1)黃曲霉毒素屬于化學致癌因子。(2)分析題意：AFB₁能使DNA中的G突變為G^*，G^*與A配對，受損傷部位序列為—AG^*T—，其互補鏈為—TAA—，即雙鏈DNA的—AG*T—,—T C A—)突變后序列變為—ATT—,—TAA—)，復制兩次后仍為—ATT—,—TAA—)。(3)分析采用基因工程技術生產AFB₁解毒酶的流程圖，可知獲取目的基因的方法為反轉錄法，因此從細胞中提取的總RNA中，必須含有AFB₁解毒酶基因轉錄形成的mRNA，因此選擇甲菌液獲取RNA；乙菌液細胞中雖然含有AFB₁解毒酶基因，但細胞不含解毒酶，可能是該基因未發生轉錄；PCR擴增的目的基因即AFB₁解毒酶基因的cDNA；從分子水平上檢測工程菌是否合成了AFB₁解毒酶，應采用抗原—抗體雜交技術。(4)根據對照實驗設計的原則分析：A組與B組比較，自變量為AFB₁的添加量；B組與F組比較，自變量為AFB₁解毒酶的添加量，反映解毒酶效果的對照組應為B組(或A＋B組)。分析數據得出：E組、F組解毒效果最好，為了節約成本，每千克飼料添加5 g AFB₁解毒酶最適宜。(5)蛋白質工程是從蛋白質的功能出發，推測應有的氨基酸序列，然后找到相應的脫氧核苷酸序列，最后通過基因修飾或基因合成達到目的。