水蛭的唾液腺可分泌水蛭蛋白,其重要成分為水蛭素,有良好的抗凝血作用。天然水蛭素活性低,科學家擬通過蛋白質工程改造水蛭素結構,提高其抗凝血活性。
(1)蛋白質工程流程如圖1所示,物質a是 mRNAmRNA,物質b是 多肽鏈多肽鏈。在生產過程中,物質a可能不同,合成的蛋白質空間構象卻相同,原因是 密碼子的簡并性密碼子的簡并性。

(2)蛋白質工程是基因工程的延伸,基因工程中常利用PCR獲取和擴增目的基因。PCR擴增時,反應體系中需要加入模板、4種脫氧核苷酸、引物引物、Taq酶Taq酶及緩沖液,子鏈延伸的方向為 從5’端到3’端從5’端到3’端。
(3)研究者將提取的水蛭蛋白經(jīng)甲、乙兩種蛋白酶水解后,分析水解產物中的肽含量及其抗凝血活性,結果如圖2、3所示。推測兩種處理后酶解產物的抗凝血活性差異主要與肽的 種類種類(填“種類”或“含量”)有關,導致其活性不同的原因是 處理水蛭蛋白的酶種類及時間不同,導致水蛭蛋白空間結構發(fā)生不同程度改變處理水蛭蛋白的酶種類及時間不同,導致水蛭蛋白空間結構發(fā)生不同程度改變。
(4)若將改造后的水蛭素基因導入大腸桿菌,可應用 DNA-RNA分子雜交DNA-RNA分子雜交技術檢測,若出現(xiàn)了雜交帶,則說明水蛭素基因完成了轉錄。進一步檢測從大腸桿菌中獲得的水蛭素,發(fā)現(xiàn)其抗凝血活性并不理想,請分析最可能的原因。水蛭素是一種分泌蛋白,需要內質網(wǎng)和高爾基體的加工與修飾,而大腸桿菌為原核細胞,沒有內質網(wǎng)和高爾基體,無法對水蛭素肽鏈進行加工與修飾,導致水蛭素結構異常,抗凝血活性低水蛭素是一種分泌蛋白,需要內質網(wǎng)和高爾基體的加工與修飾,而大腸桿菌為原核細胞,沒有內質網(wǎng)和高爾基體,無法對水蛭素肽鏈進行加工與修飾,導致水蛭素結構異常,抗凝血活性低。
【考點】蛋白質工程基本原理.
【答案】mRNA;多肽鏈;密碼子的簡并性;引物;Taq酶;從5’端到3’端;種類;處理水蛭蛋白的酶種類及時間不同,導致水蛭蛋白空間結構發(fā)生不同程度改變;DNA-RNA分子雜交;水蛭素是一種分泌蛋白,需要內質網(wǎng)和高爾基體的加工與修飾,而大腸桿菌為原核細胞,沒有內質網(wǎng)和高爾基體,無法對水蛭素肽鏈進行加工與修飾,導致水蛭素結構異常,抗凝血活性低
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/12 8:0:8組卷:17引用:1難度:0.6
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A.檢測A1活性時可先將A1與底物混合,再置于高溫環(huán)境中 B.A0和A1空間結構的差異是二者熱穩(wěn)定性不同的直接原因 C.上述氨基酸的替換是通過改造指導A0合成的基因來實現(xiàn)的 D.上述改造過程會使基因發(fā)生定向改變,產生一種全新的基因 發(fā)布:2024/12/30 23:30:2組卷:14引用:2難度:0.8 -
2.蛋白質工程是新崛起的一項生物工程,又稱第二代基因工程。如圖示意蛋白質工程流程。下列有關敘述錯誤的是( ?。?br />
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3.蘇云金芽孢桿菌中的殺蟲晶體蛋白Cry具有殺蟲毒性,但Cry蛋白存在殺蟲譜窄、毒力有限等問題,制約了其在農業(yè)生產中的進一步應用。科學家通過定點突變,將Cry蛋白第168位的組氨酸替換為精氨酸后,Cry蛋白對煙草天蛾的毒性提高了3倍;將Cry蛋白第282位、第283位的丙氨酸和亮氨酸分別替換成甘氨酸和絲氨酸后,Cry蛋白對煙草天蛾的毒性提高了7倍。下列有關敘述正確的是( ?。?/h2>
A.對Cry蛋白的改造是通過直接替換Cry蛋白中的氨基酸來實現(xiàn)的 B.Cry蛋白的毒性提高了3~7倍的原因可能是改變了該蛋白質的空間結構 C.改造Cry蛋白應從Cry蛋白基因的脫氧核苷酸序列出發(fā)設計其特有的結構 D.使用蛋白質工程改造Cry蛋白過程中不需要使用限制酶和DNA連接酶 發(fā)布:2024/12/31 1:30:1組卷:32引用:2難度:0.7