Question

12．已知生物體內有一種蛋白質（P），該蛋白質是一種轉運蛋白，由305個氨基酸組成．如果將P分子中158位的絲氨酸變成亮氨酸，240位的谷氨酰胺變成苯丙氨酸，改變后的蛋白質（P1）不但保留P的功能，而且具有了酶的催化活性．回答下列問題：
（1）從上述資料可知，若要改變蛋白質的功能，可以考慮對蛋白質的氨基酸序列（或結構）進行改造．
（2）蛋白質工程也被稱為第二代基因工程，其基本途徑是從預期蛋白質功能出發，通過設計蛋白質結構和推測氨基酸序列，進而確定相對應的脫氧核苷酸序列，據此獲得基因，再經表達、純化獲得蛋白質，之后還需要對蛋白質的生物功能進行鑒定．
（3）以P基因序列為基礎，獲得P1基因的途徑有修飾P基因或合成P1基因，所獲得的基因表達時是遵循中心法則的，中心法則的全部內容包括DNA和RNA的復制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動，即：DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質（或轉錄、逆轉錄、翻譯）．

Answer 1

分析 1、蛋白質工程的過程為：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列（基因）．蛋白質工程是指以蛋白質的結構規律及其與生物功能的關系作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行基因改造，或制造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需要．
2、中心法則：

①表示DNA的自我復制，②表示轉錄，③表示翻譯，④表示RNA的自我復制，⑤表示逆轉錄．

解答 解：（1）從上述資料可知，若要改變蛋白質的功能，可以考慮對蛋白質的氨基酸序列進行改造．
（2）蛋白質工程的過程為：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列（基因）．據此獲得基因，再經表達、純化獲得蛋白質，之后還需要對蛋白質的生物功能進行鑒定．
（3）以P基因序列為基礎，獲得P1基因的途徑有二：①修飾P基因，②合成P1基因，所獲得的基因表達時是遵循中心法則的，中心法則的全部內容包括DNA和RNA復制；以及遺傳信息在不同分子之間的流動，即DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質．
故答案為：
（1）氨基酸序列（或結構）　
（2）設計蛋白質結構　推測氨基酸序列　功能
（3）P　P1　DNA和RNA  　DNA→RNA、RNA→DNA、RNA→蛋白質（或轉錄、逆轉錄、翻譯）

點評 本題考查了蛋白質工程的流程、中心法則的內容，需要注意的是：蛋白質工程是通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行基因改造，或制造一種新的蛋白質．