蛋白质工程
（2012天津）8.黄曲霉毒素B1（AFB1）存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起瘤变。
某些微生物能表达AFB1解毒酶.将该酶添加在饲料中可以降解AFB1，清除其毒性。
回答下列问题：
（1） AFB1属于类致癌因子。
（2） AFB1能结合在DNA 的G 上，使该位点受损伤变为G ' ，在DNA复制中，G '会与A
配对。
现有受损伤部位的序列为，经两次复制后，该序列突变为。
（3）下图为采用基因工程技术生产AFB1解毒酶的流程图
据图回答问题：
①在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株，经测定，甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶：乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶.过程l 应选择菌液的细胞提取总RNA ，理由是
②过程Ⅱ中，与引物结合的模版是
③检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶，应采用方法。
（4）选取不含AFB1的饲料和某种实验动物为材料，探究该AFB1解毒酶在饲料中的解毒效果。
实验设计及测定结果见下表：
据表回答问题：
①本实验的两个自变量，分别为。
②本实验中，反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是。
③经测定，某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg ，则每千克饲料应添加克AFB1解毒酶.解毒效果最好.同时节的了成本。
（5）采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高每的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的序列。
【答案】（1）化学（2）
（3）①甲甲菌液细胞的AFB1解毒酶基因已转录生成了mRNA，而在乙菌液细胞中该基因未转录②AFB1解毒酶基因的 cDNA. ③抗原-抗体
杂交
（4）① AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。
② B组（或B组+A组）③ 5
（5）脱氧核苷酸序列。
【解析】黄曲霉毒素B1 （AFB1）存在于被黄曲霉菌污染的饲料中，它可以通过食物链进入动物体内并蓄积，引起瘤变。
某些微生物能表达AFB1解毒酶.将该酶添加在饲料中可以降解AFB1，清除其毒性。
（1）黄曲霉毒素B1（AFB1）是化学物质，AFB1属于化学类致癌因子。
（2）AFB1能结合在DNA 的G 上.使该位点受损伤变为G ' ，在DNA复制中，G '会与A配对。
现有受损伤部位的序列为，经两次复制后，该序列突变为。
（3）①在甲、乙条件下培养含AFB1解毒酶基因的菌株.经测定.甲菌液细胞密度小、细胞含解毒酶：乙菌液细胞密度大、细胞不含解毒酶.过程l 应选择甲菌液的细胞提取总RNA ，理由是因为甲菌液细胞含解毒酶，意味着完成了基因的表达，所以应选择甲菌液的细胞提取总RNA
②过程Ⅱ中，根据图示，可以看出与引物结合的模版是cDNA.
③检测酵母菌工程菌是否合成了AFB1解毒酶，检测对象为蛋白质，应采用抗原-抗体杂交方法。
（4）①本实验的两个自变量，分别为AFB1的有无和AFB1解毒酶的含量。
②本实验中.反映AFB1解毒酶的解毒效果的对照组是B组。
③经测定，某污染饲料中AFB1含量为100μg/kg ，则每千克饲料应添加5克AFB1解毒酶.AFB1的残留量最少，解毒效果最好.继续添加AFB1解毒酶解解毒效果不变，因此节约了成本。
（5）采用蛋白质工程进一步改造该酶的基本途径是：从提高酶的活性出发，设计预期的蛋白质结构，推测应有的氨基酸序列，找到相对应的脱氧核苷酸序列。
【试题点评】本题以“黄曲霉毒素B1”为材料背景，考查了致癌因子，DNA复制，基因工程，蛋白质工程和实验设计，是一道很好的综合题，考查学生的知识的理解和运用能力，以及对实验分析能力和分析探究能力。
难度适中。
（2012广东）29 .（16分）食品种类多，酸碱度范围广。
生物兴趣小组拟探究在食品生产应用范围较广的蛋白酶，查阅相关文献，得知：
（1）pH对不同蛋白酶的活力影响有差异。
据图12可知，_________更适宜作为食品添加剂，理由是________。
蛋白酶的活力可用________的量来表示。
（2）该蛋白酶的提取工艺流程如下：
兴趣小组分别对酶保护剂浓度、提取液pH进行了探究实验。
结果显示，酶保护剂浓度在0.02～0.06mol/L范围内，酶活力较高；提取液pH在6.0～8.0范围内，酶活力较高。
他们认为，要进一步提高粗酶制剂的酶活力，以达到最佳提取效果，还需对酶保护剂浓度和提取液pH进行优化，并确定以此为探究课题。
请拟定该课题名称，设计实验结果记录表。
【答案】
（1）木瓜蛋白酶由图可以看出，木瓜蛋白酶的活性不随pH的变化而变化
单位时间内底物消耗（产物产生）
（2）课题：探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适pH
单位时间内底物的消耗量
提取液的pH
6.0 6.2 6.4 6.6 6.8
7.0 7.2 7.4 7.6 7.8
8.0
酶保护剂的浓度0.02 0.03 0.04 0.05 0.06
【解析】（1）审题结合图形和文字，在题目中已经提供了信息“食品种类多，酸碱度范围广”，所以选择的食品添加剂应该有较广的酸碱适应范围。
从图形中，可以看出木瓜蛋白酶的适应范围最广，所以可以选作食品添加剂。
酶的活力，一般用酶催化的底物消耗量或者产物生成量来表示。
（2）实验设计，应该明确实验目的：探究酶保护剂的最适浓度和提取液的最适pH值，所以可以将酶保护剂的浓度和提取液的pH值作为自变量，因变量为单位时间内底物的消耗量。
【试题点评】本题以蛋白酶在食品方面的应用为背景，考查了蛋白酶的应用、活力测定、蛋白酶的提取流程等内容和学生绘制表格的能力，难度不大。
（2009年广东）39.（1）饲料加工过程温度较高，要求植酸酶具有较好的高温稳定性。
利用蛋白质工程技术对其进行改造时，首先必须了解植酸酶的，然后改变植酸酶的，从而得到新的植酸酶。
【答案】空间结构，氨基酸序列；
（2007年新课标广东卷）41.香蕉原产热带地区，是我国南方重要的经济作物之一。
广东省冬季常受强寒潮和霜冻影响，对香蕉生长发育影响很大。
由香蕉束顶病毒（BBTV，单链环状DNA病毒）引起的香蕉束顶病，对香蕉生产的危害十分严重。
当前香蕉栽培品种多为三倍体，由于无性繁殖是香蕉繁育的主要方式，缺少遗传变异性，因此利用基因工程等现代科技手段提高其种质水平，具有重要意义。
请根据上述材料，回答下列问题：
（1）简述香蕉大规模快速繁殖技术的过程。
（2）脱毒香蕉苗的获得，可采用的方法，此方法的依据是和。
（3）建立可靠的BBTV检测方法可以监控脱毒香蕉苗的质量，请问可用哪些方法检测病毒的存在?（列举两种方法）
（4）在某些深海鱼中发现的抗冻蛋白基因afp对提高农作物的抗寒能力有较好的应用价值，该基因可以从这些鱼的DNA中扩增得到。
试述在提取和纯化DNA时影响提纯效果的因素及其依据。
（列举两点）
（5）如何利用afp基因，通过转基因技术获得抗寒能力提高的香蕉植株?在运用转基因香蕉的过程中，在生态安全方面可能会出现什么问题?（列举两点）
（6）从细胞工程的角度出发，简述一种培育抗寒香蕉品种的方法及其依据。
另外，抑制果胶裂解酶的活性可以延长香蕉果实储藏期，请描述采用蛋白质工程技术降低该酶活性的一般过程。
【答案】
（1）选取香蕉外植体，通过诱导脱分化产生愈伤组织，然后通过调整植物激素比例，再分化形成芽和根，获得大量试管苗（或通过诱导大量形成胚状体，制成人工种子，适宜条件下萌发长成幼苗）。
（2）茎尖（分生组织）组织培养；茎尖不带病毒（或病毒在植物体内分布不均匀）；植物细胞全能性。
（3）①BBTV病毒基因的检测（DNA分子杂交技术）；
②BBTV病毒蛋白的检测（获得抗血清，利用抗原一抗体的杂交反应，判断病毒是否存在）。
（4）①选择NaCl溶液的合适浓度，利用DNA和其它杂质在不同NaCl溶液中溶解度不同的特性，达到分离目的；
②加入一定量酒精，使部分蛋白质杂质溶解于酒精，与DNA分离；
③加入蛋白酶，除去蛋白质杂质的干扰；
④控制DNA提取的温度，使大多数蛋白质杂质变性。
（5）将afp基因插入土壤农杆菌的质粒，构建表达载体，通过农杆菌的转化导入香蕉受体细胞，成功转化的香蕉细胞通过组织培养形成植株。
生态安全问题包括：①外源基因扩散到其他物种（外源基因漂移）；
②转基因植株扩散影响生态系统的结构和功能；
③转基因植株扩散对生物多样性的影响；
④转基因植物残体或分泌物对环境的影响。
（6）体细胞杂交育种，其依据是将不同品种的香蕉体细胞利用细胞融合技术融合成杂种细胞后培育出抗寒香蕉品种（或体细胞诱变育种，其依据是利用诱变剂等方法使香蕉离体培养细胞发生基因突变，然后筛选培育出抗寒品种）。
蛋白质工程方法的步骤为：①果胶裂解酶蛋白的功能分析，
②果胶裂解酶蛋白的结构预测和设计，
③果胶裂解酶基因的改造。
立意：引导考生关注对科学、技术和社会发展有重要意义的生物学新进展；考查考生对细胞工程、基因工程及蛋白质工程等现代生物科技内容的掌握，考查考生对转基因生物的安全性问题的理解；考查合理运用现代生物科技手段解决自然界和社会生活中的生物学问题。