Question

【題目】葡萄糖異構酶在工業上應用廣泛，為提高其熱穩定性，科學家在確定第138位甘氨酸為目標氨基酸后，對葡萄糖異構酶基因進行體外定點誘變，以脯氨酸138替代甘氨酸138，含突變體的重組質粒在大腸桿菌中表達，結果突變型葡萄糖異構酶比野生型的最適反應溫度提高10℃～12℃，酶的熱穩定性得到了提高。請根據以下圖示分析回答問題：

（1）對葡萄糖異構酶進行定點誘變的過程體現了 和 現代生物技術的綜合運用。

（2）Ⅰ的名稱叫 ；其組成包括了目的基因、 、 、復制原點和 。

（3）目的基因經過體外定點誘變后，為了提高其導入大腸桿菌的成功率，需用 處理大腸桿菌。

（4）與正常基因相比，經過定點誘變后的基因中發生了兩對堿基的 。

（5）基因工程最后一步是 ，從分子水平檢測的方法有

Answer 1

【答案】

（1）蛋白質工程 基因工程

（2）基因表達載體 啟動子 終止子 標記基因

（3）Ca2+

（4）替換

（5）目的基因的檢測與鑒定 （DNA）分子 雜交 抗原—抗體雜交

【解析】

（1）蛋白質工程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．蛋白質工程是在基因工程的基礎上，延伸出來的第二代基因工程．由于葡萄糖異構酶發生了變化，所以該過程屬于蛋白質工程．因此對葡萄糖異構酶進行定點誘變的過程體現了蛋白質工程和基因工程現代生物技術的綜合運用．

（2）圖中1是基因表達載體，至少包括目的基因、啟動子、終止子、標記基因和復制原點．

（3）將目的基因導入微生物細胞時，常采用感受態細胞法，即用Ca2+處理大腸桿菌，使大腸桿菌處于易于吸收周圍環境中DNA分子的感受態，進而將目的基因導入受體細胞．

（4）由圖可知，脯氨酸與甘氨酸的密碼子有兩個堿基不同，所以基因中發生了兩對堿基的替換．

（5）基因工程最后一步是目的基因的檢測與鑒定，從分子水平檢測的方法有抗原—抗體雜交．