Question

科研人員通過蛋白質工程來設計改變酶的構象．在研究溶菌酶的過程中，得到了多種突變酶，測得酶50%發(fā)生變性時的溫度（Tm），部分結果見下表：

酶	半胱氨酸（Cys）的位置和數目	二硫鍵數目	Tm/℃
野生型T4溶菌酶	Cys51，Cys97	無	41.9
突變酶C	Cys21，Cys143	1	52.9
突變酶F	Cys3，Cys9，Cys21，Cys142，Cys164	3	65.5

（注：Cys上角的數字表示半胱氨酸在肽鏈的位置）
（1）溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高，是通過改變

 

和增加

 

得以實現的．
（2）從熱穩(wěn)定性高的酶的氨基酸序列出發(fā)，利用

 

方法獲得目的基因，通過基因工程的手段，可以生產自然界中不存在的蛋白質．
（3）PCR技術（聚合酶鏈式反應）可以使改造后的目的基因擴增，即在試管中進行DNA的人工復制獲得大量DNA克隆分子．

該技術的原理是

 

． 從分子水平上看，A過程與細胞內DNA復制過程的共同點是

 

．C過程必須使用

 

酶．

Answer 1

考點：蛋白質工程,PCR技術的基本操作和應用

專題：

分析：分析表格：表格是測得酶50%發(fā)生變性時的溫度（Tm）．二硫鍵數目越多，溶菌酶熱穩(wěn)定性越高，而二硫鍵的數目可以通過改變半胱氨酸（Cys）的位置和數目來增加．
分析題圖：圖示為采用PCR技術擴增DNA分子的過程，其中A為高溫變性過程；B為低溫復性過程；C為中溫延伸過程．

解答： 解：（1）由以上分析可知，溶菌酶熱穩(wěn)定性的提高，是通過改變半胱氨酸的位置和數目和增加二硫鏈的數目得以實現的．
（2）從熱穩(wěn)定性高的酶的氨基酸序列出發(fā)，找到對應的脫氧核苷酸序列（基因），利用人工合成（化學合成）的方法獲得目的基因，再通過基因工程的手段，可以生產自然界中不存在的蛋白質．
（3）PCR技術的原理是DNA分子的復制；圖中A表示高溫變性過程，該過程與細胞內DNA復制過程的共同點是氫鍵斷裂（解旋）；C為延伸過程，該過程在高溫條件下進行，必須使用熱穩(wěn)定DNA聚合酶．
故答案為：
（1）半胱氨酸的位置和數目        二硫鏈的數目       
（2）人工合成（化學合成） 
（3）DNA分子的（半保留）復制    氫鍵斷裂（解旋）   熱穩(wěn)定（耐高溫）DNA聚合酶（TaqDNA聚合酶）

點評：本題考查蛋白質工程、PCR技術，要求考生識記蛋白質工程的概念及應用，能分析表中內容提取有效信息并得出正確的結論；識記PCR技術的原理、過程及條件，能準確判斷圖中各過程的名稱，并能與體內DNA復制進行比較．