淀粉是食物的重要成分,也是一种重要的工业原料。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)欲从自然界获得耐高温的α-淀粉酶,则应该到 高温高温环境中去寻找。科研人员在上述环境中的某细菌体内发现了一种α-淀粉酶AmyS1,经科研人员设计研究,获得了具有更高的热稳定性和催化效率的a-淀粉酶AmyS2,其研究和生产过程如下:预期AmyS2功能→设计目标蛋白的三维结构→推测目标蛋白的氨基酸序列→人工合成AmyS2基因→将获得的基因导入芽孢杆菌生产AmyS2,上述过程中涉及到的生物工程技术有 基因工程(重组DNA技术)、蛋白质工程、发酵工程(或微生物的培养技术)基因工程(重组DNA技术)、蛋白质工程、发酵工程(或微生物的培养技术)(答出3点)。
(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)检测获得的重组耐高温α–淀粉酶的特性,结果如图2和图3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 a-淀粉酶在90℃(或“90~100℃“)时相对酶活性和热稳定性均较高a-淀粉酶在90℃(或“90~100℃“)时相对酶活性和热稳定性均较高。
温度/℃

【考点】基因工程的操作过程综合.
【答案】高温;基因工程(重组DNA技术)、蛋白质工程、发酵工程(或微生物的培养技术);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;90(或“90-100”);a-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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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:10引用:1难度:0.4
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