淀粉是食物的重要成分,也是一種重要的工業(yè)原料。目前,工廠化水解淀粉需在高溫條件下進(jìn)行,因此開(kāi)發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的耐熱性α–淀粉酶并實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn),對(duì)我國(guó)淀粉深加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。為了實(shí)現(xiàn)α–淀粉酶的高效表達(dá)和分泌,我國(guó)科研人員以芽孢桿菌構(gòu)建工程菌開(kāi)展研究。
回答下列問(wèn)題:
(1)欲從自然界獲得耐高溫的α-淀粉酶,則應(yīng)該到 高溫高溫環(huán)境中去尋找??蒲腥藛T在上述環(huán)境中的某細(xì)菌體內(nèi)發(fā)現(xiàn)了一種α-淀粉酶AmyS1,經(jīng)科研人員設(shè)計(jì)研究,獲得了具有更高的熱穩(wěn)定性和催化效率的a-淀粉酶AmyS2,其研究和生產(chǎn)過(guò)程如下:預(yù)期AmyS2功能→設(shè)計(jì)目標(biāo)蛋白的三維結(jié)構(gòu)→推測(cè)目標(biāo)蛋白的氨基酸序列→人工合成AmyS2基因→將獲得的基因?qū)胙挎邨U菌生產(chǎn)AmyS2,上述過(guò)程中涉及到的生物工程技術(shù)有 基因工程(重組DNA技術(shù))、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程(或微生物的培養(yǎng)技術(shù))基因工程(重組DNA技術(shù))、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程(或微生物的培養(yǎng)技術(shù))(答出3點(diǎn))。
(2)獲取AmyS2基因后,構(gòu)建基因表達(dá)載體的過(guò)程如圖1所示。該過(guò)程中,將目的基因與原始質(zhì)粒A構(gòu)建成質(zhì)粒B,應(yīng)選擇的限制酶是 NdeI和EcoRINdeI和EcoRI;將質(zhì)粒B與信號(hào)肽基因構(gòu)建成質(zhì)粒C,應(yīng)選擇的限制酶是 MluI和Eco52IMluI和Eco52I。
(3)信號(hào)肽是一段能夠引導(dǎo)目標(biāo)蛋白質(zhì)分泌到細(xì)胞外的肽鏈。據(jù)此推測(cè),與質(zhì)粒B相比,在工業(yè)生產(chǎn)中使用導(dǎo)入質(zhì)粒C的工程菌生產(chǎn)α-淀粉酶的優(yōu)勢(shì)是 芽孢桿菌可以將α-淀粉酶分泌到細(xì)胞外,便于從培養(yǎng)液中提取產(chǎn)物芽孢桿菌可以將α-淀粉酶分泌到細(xì)胞外,便于從培養(yǎng)液中提取產(chǎn)物。
(4)檢測(cè)獲得的重組耐高溫α–淀粉酶的特性,結(jié)果如圖2和圖3所示。在工廠化生產(chǎn)中,利用該酶水解淀粉時(shí),應(yīng)設(shè)置的溫度是 90(或“90-100”)90(或“90-100”)℃,理由是 a-淀粉酶在90℃(或“90~100℃“)時(shí)相對(duì)酶活性和熱穩(wěn)定性均較高a-淀粉酶在90℃(或“90~100℃“)時(shí)相對(duì)酶活性和熱穩(wěn)定性均較高。
溫度/℃
【考點(diǎn)】基因工程的操作過(guò)程綜合.
【答案】高溫;基因工程(重組DNA技術(shù))、蛋白質(zhì)工程、發(fā)酵工程(或微生物的培養(yǎng)技術(shù));NdeI和EcoRI;MluI和Eco52I;芽孢桿菌可以將α-淀粉酶分泌到細(xì)胞外,便于從培養(yǎng)液中提取產(chǎn)物;90(或“90-100”);a-淀粉酶在90℃(或“90~100℃“)時(shí)相對(duì)酶活性和熱穩(wěn)定性均較高
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:9引用:1難度:0.4
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