淀粉是食物的重要成分,也是一种重要的工业原料,其水解产物广泛用于糖类及酒精发酵等行业。目前,工厂化水解淀粉需在高温条件下进行,因此开发具有自主产权的耐热性α-淀粉酶并实现大规模生产,对我国淀粉深加工产业的发展具有重要意义。为了实现α-淀粉酶的高效表达和分泌,我国科研人员以芽孢杆菌构建工程菌开展研究。
回答下列问题:
(1)科研人员从某热泉的细菌中发现一种α-淀粉酶(AmyS1),利用蛋白质工程对其进行改造,获得了具有更高热稳定性和催化效率的重组耐高温α-淀粉酶(AmyS2)。其基本操作流程是 ⑤⑥③②⑧⑤⑥③②⑧(从下列操作或思路中,选择正确的序号并排序)
①人工合成AmyS1基因
②人工合成AmyS2基因
③分子设计目标蛋白的氨基酸序列
④预期AmyS1功能
⑤预期AmyS2功能
⑥设计目标蛋白的三维结构
⑦将获得的基因导入受体细胞生产AmyS1
⑧将获得的基因导入受体细胞生产AmyS2
(2)获取AmyS2基因后,构建基因表达载体的过程如图1所示。该过程中,将目的基因与原始质粒A构建成质粒B,应选择的限制酶是 NdeⅠ和EcoRⅠNdeⅠ和EcoRⅠ;将质粒B与信号肽基因构建成质粒C,应选择的限制酶是 MluⅠ和Eco52ⅠMluⅠ和Eco52Ⅰ。

(3)信号肽是一段能够引导目标蛋白质分泌到细胞外的肽链。据此推测,与质粒B相比,在工业生产中使用导入质粒C的工程菌生产α-淀粉酶的优势是 芽孢杆菌可以将α-淀粉酶分泌到细胞外,便于从培养液中提取产物芽孢杆菌可以将α-淀粉酶分泌到细胞外,便于从培养液中提取产物。
(4)研究发现,芽孢杆菌会分泌一种胞外蛋白酶(控制其合成的基因是bcp),导致胞外α-淀粉酶被降解。请从改造工程菌的角度提出一条解决该问题的思路 用敲除了bcp基因(或抑制bcp基因的表达)的芽孢杆菌作为工程菌生产AmyS2用敲除了bcp基因(或抑制bcp基因的表达)的芽孢杆菌作为工程菌生产AmyS2。
(5)检测获得的α-淀粉酶的特性,结果如图所示。在工厂化生产中,利用该酶水解淀粉时,应设置的温度是 90(或“90~100”)90(或“90~100”)℃,理由是 α-淀粉酶在90℃(或“90~100℃”)时相对酶活性和热稳定性均较高α-淀粉酶在90℃(或“90~100℃”)时相对酶活性和热稳定性均较高。
【考点】基因工程的操作过程综合.
【答案】⑤⑥③②⑧;NdeⅠ和EcoRⅠ;MluⅠ和Eco52Ⅰ;芽孢杆菌可以将α-淀粉酶分泌到细胞外,便于从培养液中提取产物;用敲除了bcp基因(或抑制bcp基因的表达)的芽孢杆菌作为工程菌生产AmyS2;90(或“90~100”);α-淀粉酶在90℃(或“90~100℃”)时相对酶活性和热稳定性均较高
【解答】
【点评】
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