Question

【题目】某细菌细胞中编码酶X的基因中某个碱基被替换时，表达产物将变为酶Y。科研人员通过实验，比较了酶Y和酶X的活性，酶Y可能出现的四种状况如下表所示。回答下列问题：

比较指标	①	②	③	④
酶Y活性/酶X活性	100%	50%	10%	150%
酶Y氨基酸数目/酶X氨基酸数目	1	1	小于1	大于1

（1）酶X或酶Y的化学本质是________，可用__________试剂进行鉴定。

（2）分析表中数据可知，状况②酶X和酶Y的活性明显不同的原因可能是___________。状况③可能是因为基因突变导致了mRNA中___________位置提前出现。

（3）为使该细菌高效表达酶X，通过基因改造，将原来的精氨酸密码子CGG改变为其偏爱的密码子AGA。与改造之前相比，编码酶X的DNA热稳定性____________(填“升高”、“不变”或“降低”)。

（4）抗生素主要是通过干扰细菌等病原微生物的代谢过程从而达到抑杀病原微生物的目的。下图是抗生素作用示意图。喹诺酮类可能通过抑制__________酶活性抑制DNA合成从而抑制细菌繁殖。青霉素能杀死侵入人体内的某些细菌，但对人体细胞无害，其原因是___________。

Answer 1

【答案】蛋白质双缩脲空间结构不同(或氨基酸种类、排列顺序不同)终止密码降低解旋(DNA聚合)细菌有细胞壁，而人体细胞无细胞壁

【解析】

本题考查酶、细胞的分子组成、遗传的分子基础，考查对酶本质、蛋白质结构、翻译过程、DNA复制等的理解。解答此题，可据表分析酶Y和酶X的氨基酸数目、空间结构的差异，根据图中不同抗生素的作用分析其作用机理。

（1）酶X或酶Y的基本单位是氨基酸，其化学本质是蛋白质，可与双缩脲试剂反应呈现紫色。

（2）根据表中数据可知，状况②酶X的活性是酶Y的2倍，其氨基酸数目相同，功能不同的可能原因是氨基酸种类、排列顺序不同 (或空间结构不同)。状况③中酶Y的氨基酸数目比酶X减少，可能的原因是基因突变导致mRNA中终止密码提前出现，导致翻译提前终止。

（3）将原来的精氨酸密码子CGG改变为细菌偏爱的密码子AGA，则编码酶X的DNA中G—C碱基对减少，A—T碱基对增多，由于G—C碱基对中氢键较多，编码酶X的DNA热稳定性降低。

（4）DNA合成需要解旋酶和DNA聚合酶参与，喹诺酮类可抑制DNA合成，可能是抑制了解旋酶或DNA聚合酶的酶活性。青霉素可抑制细菌细胞壁的合成，人体无细胞壁，所以对人体细胞无害。

碱基对	影响范围	对氨基酸序列的影响
替换	一般较小，也可能较大	只改变1个氨基酸或不改变氨基酸序列，也可能使翻译提前终止
增添	大	不影响插入位置前的序列而影响插入位置后的序列
缺失	大	不影响缺失位置前的序列而影响缺失位置后的序列