Question

【题目】现代生物工程技术

AET（α-氨基酸酯酰基转移酶）催化丙氨酸、谷氨酰胺合成的丙谷二肽可预防和治疗某些疾病，因此利用生物技术规模化生产AET具有重要意义。图1表示所用质粒、某菌拟核DNA中的AET基因，以及限制酶Smal、BamHI、EcoRⅠ和HindⅢ的切割位点，且这四种限制酶切割形成的末端序列各不相同。

（1）AET催化丙谷二肽合成过程中形成的化学键是______。

（2）质粒的化学本质是______。为了AET与质粒DNA合理重组，拟核DNA和质粒均应用______（限制酶）切割。

利用重组质粒改造大肠杆菌并规模化生产、分离提纯AET的技术流程如图2所示。

（3）图2中，筛选含重组质粒的大肠杆菌并获取单菌落是图中的过程______。筛选所用培养基除含微生物所需要的营养成分外，还必须添加的物质有______。

A．伊红美蓝 B．氯霉素 C．丙氨酸 D．谷氨酰胺

（4）上述改造大肠杆菌并将之用于AET的大规模化生产，涉及______（多选）。

A．细胞工程 B．基因工程 C．酶工程 D．发酵工程

（5）图3表示pH对AET酶活性的影响。将酶置于不同pH下足够长的时间，再在最适pH下测其酶活性，由此得到pH对AET酶稳定性的影响，如图4所示。据图3和图4判断该酶使用的最佳pH范围是______，写出分析过程：______。

Answer 1

【答案】肽键 DNA BamHI和HindⅢ 2 B BCD 8.0-8.5 pH为8.0-8.5时，酶活性相对较高，且稳定性也较高

【解析】

由图1可知，SmaⅠ会破坏质粒上的氯霉素抗性基因，故不能选择该酶进行切割。又因为质粒上不具有EcoRⅠ酶切位点，故只能选择BamHI和HindⅢ切割目的基因和质粒。

图2中，过程1表示把目的基因导入大肠杆菌细胞中；过程2表示筛选含重组质粒的大肠杆菌的过程；过程3经过发酵培养获得AET。

图3中：pH在8.5左右活力最高，pH在8左右AET的稳定性最高。

（1）氨基酸经过脱水缩合形成二肽合成过程中，会形成肽键。

（2）质粒的化学本质是DNA分子，由于SmaⅠ会破坏质粒上的氯霉素抗性基因，质粒上不具有EcoRⅠ酶切位点，故只能选择BamHI和HindⅢ分别切割质粒和目的基因。

（3）图2中，过程2表示筛选含重组质粒的大肠杆菌并获取单菌落。筛选所用培养基除含微生物所需要的营养成分外，还必须添加的物质有氯霉素，含重组质粒的细菌可以存活，故选B。

（4）上述改造大肠杆菌并将之用于AET的大规模化生产的过程中，需要把目的基因导入大肠杆菌细胞中，对大肠杆菌进行发酵培养，还涉及酶的保存等过程，故该过程涉及基因工程、酶工程和发酵工程，故选BCD。

（5）据图3和图4判断该酶使用的最佳pH范围是8.0-8.5，原因是pH为8.0-8.5时，酶活性相对较高，且稳定性也较高。