Question

【題目】現(xiàn)代生物工程技術(shù)

AET（α-氨基酸酯酰基轉(zhuǎn)移酶）催化丙氨酸、谷氨酰胺合成的丙谷二肽可預(yù)防和治療某些疾病，因此利用生物技術(shù)規(guī)模化生產(chǎn)AET具有重要意義。圖1表示所用質(zhì)粒、某菌擬核DNA中的AET基因，以及限制酶Smal、BamHI、EcoRⅠ和HindⅢ的切割位點(diǎn)，且這四種限制酶切割形成的末端序列各不相同。

（1）AET催化丙谷二肽合成過程中形成的化學(xué)鍵是______。

（2）質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是______。為了AET與質(zhì)粒DNA合理重組，擬核DNA和質(zhì)粒均應(yīng)用______（限制酶）切割。

利用重組質(zhì)粒改造大腸桿菌并規(guī)模化生產(chǎn)、分離提純AET的技術(shù)流程如圖2所示。

（3）圖2中，篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌并獲取單菌落是圖中的過程______。篩選所用培養(yǎng)基除含微生物所需要的營養(yǎng)成分外，還必須添加的物質(zhì)有______。

A．伊紅美藍(lán) B．氯霉素 C．丙氨酸 D．谷氨酰胺

（4）上述改造大腸桿菌并將之用于AET的大規(guī)模化生產(chǎn)，涉及______（多選）。

A．細(xì)胞工程 B．基因工程 C．酶工程 D．發(fā)酵工程

（5）圖3表示pH對(duì)AET酶活性的影響。將酶置于不同pH下足夠長的時(shí)間，再在最適pH下測(cè)其酶活性，由此得到pH對(duì)AET酶穩(wěn)定性的影響，如圖4所示。據(jù)圖3和圖4判斷該酶使用的最佳pH范圍是______，寫出分析過程：______。

Answer 1

【答案】肽鍵 DNA BamHI和HindⅢ 2 B BCD 8.0-8.5 pH為8.0-8.5時(shí)，酶活性相對(duì)較高，且穩(wěn)定性也較高

【解析】

由圖1可知，SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒上的氯霉素抗性基因，故不能選擇該酶進(jìn)行切割。又因?yàn)橘|(zhì)粒上不具有EcoRⅠ酶切位點(diǎn)，故只能選擇BamHI和HindⅢ切割目的基因和質(zhì)粒。

圖2中，過程1表示把目的基因?qū)�入大腸桿菌細(xì)胞中；過程2表示篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌的過程；過程3經(jīng)過發(fā)酵培養(yǎng)獲得AET。

圖3中：pH在8.5左右活力最高，pH在8左右AET的穩(wěn)定性最高。

（1）氨基酸經(jīng)過脫水縮合形成二肽合成過程中，會(huì)形成肽鍵。

（2）質(zhì)粒的化學(xué)本質(zhì)是DNA分子，由于SmaⅠ會(huì)破壞質(zhì)粒上的氯霉素抗性基因，質(zhì)粒上不具有EcoRⅠ酶切位點(diǎn)，故只能選擇BamHI和HindⅢ分別切割質(zhì)粒和目的基因。

（3）圖2中，過程2表示篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌并獲取單菌落。篩選所用培養(yǎng)基除含微生物所需要的營養(yǎng)成分外，還必須添加的物質(zhì)有氯霉素，含重組質(zhì)粒的細(xì)菌可以存活，故選B。

（4）上述改造大腸桿菌并將之用于AET的大規(guī)模化生產(chǎn)的過程中，需要把目的基因?qū)�入大腸桿菌細(xì)胞中，對(duì)大腸桿菌進(jìn)行發(fā)酵培養(yǎng)，還涉及酶的保存等過程，故該過程涉及基因工程、酶工程和發(fā)酵工程，故選BCD。

（5）據(jù)圖3和圖4判斷該酶使用的最佳pH范圍是8.0-8.5，原因是pH為8.0-8.5時(shí)，酶活性相對(duì)較高，且穩(wěn)定性也較高。