Question

【題目】某細菌細胞中編碼酶X的基因中某個堿基被替換時，表達產物將變為酶Y。科研人員通過實驗，比較了酶Y和酶X的活性，酶Y可能出現的四種狀況如下表所示。回答下列問題：

比較指標	①	②	③	④
酶Y活性/酶X活性	100%	50%	10%	150%
酶Y氨基酸數目/酶X氨基酸數目	1	1	小于1	大于1

（1）酶X或酶Y的化學本質是________，可用__________試劑進行鑒定。

（2）分析表中數據可知，狀況②酶X和酶Y的活性明顯不同的原因可能是___________。狀況③可能是因為基因突變導致了mRNA中___________位置提前出現。

（3）為使該細菌高效表達酶X，通過基因改造，將原來的精氨酸密碼子CGG改變為其偏愛的密碼子AGA。與改造之前相比，編碼酶X的DNA熱穩定性____________(填“升高”、“不變”或“降低”)。

（4）抗生素主要是通過干擾細菌等病原微生物的代謝過程從而達到抑殺病原微生物的目的。下圖是抗生素作用示意圖。喹諾酮類可能通過抑制__________酶活性抑制DNA合成從而抑制細菌繁殖。青霉素能殺死侵入人體內的某些細菌，但對人體細胞無害，其原因是___________。

Answer 1

【答案】蛋白質雙縮脲空間結構不同(或氨基酸種類、排列順序不同)終止密碼降低解旋(DNA聚合)細菌有細胞壁，而人體細胞無細胞壁

【解析】

本題考查酶、細胞的分子組成、遺傳的分子基礎，考查對酶本質、蛋白質結構、翻譯過程、DNA復制等的理解。解答此題，可據表分析酶Y和酶X的氨基酸數目、空間結構的差異，根據圖中不同抗生素的作用分析其作用機理。

（1）酶X或酶Y的基本單位是氨基酸，其化學本質是蛋白質，可與雙縮脲試劑反應呈現紫色。

（2）根據表中數據可知，狀況②酶X的活性是酶Y的2倍，其氨基酸數目相同，功能不同的可能原因是氨基酸種類、排列順序不同 (或空間結構不同)。狀況③中酶Y的氨基酸數目比酶X減少，可能的原因是基因突變導致mRNA中終止密碼提前出現，導致翻譯提前終止。

（3）將原來的精氨酸密碼子CGG改變為細菌偏愛的密碼子AGA，則編碼酶X的DNA中G—C堿基對減少，A—T堿基對增多，由于G—C堿基對中氫鍵較多，編碼酶X的DNA熱穩定性降低。

（4）DNA合成需要解旋酶和DNA聚合酶參與，喹諾酮類可抑制DNA合成，可能是抑制了解旋酶或DNA聚合酶的酶活性。青霉素可抑制細菌細胞壁的合成，人體無細胞壁，所以對人體細胞無害。

堿基對	影響范圍	對氨基酸序列的影響
替換	一般較小，也可能較大	只改變1個氨基酸或不改變氨基酸序列，也可能使翻譯提前終止
增添	大	不影響插入位置前的序列而影響插入位置后的序列
缺失	大	不影響缺失位置前的序列而影響缺失位置后的序列