非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催…——2021 高考生物第 23 题答案解析

22. 非细胞合成技术是一种运用合成生物学方法，在细胞外构建多酶催化体系，获得目标产物的新技术，其
核心是各种酶基因的挖掘、表达等。中国科学家设计了4 步酶促反应的非细胞合成路线（如图） ，可直接用
淀粉生产肌醇（重要的医药食品原料） ，以期解决高温强酸水解方法造成的严重污染问题，并可以提高产率。
回答下列问题：
（1）研究人员采用 PCR 技术从土壤微生物基因组中扩增得到目标酶基因。此外，获得酶基因的方法还有
___________。 （答出两种即可）
（2） 高质量的DNA 模板是成功扩增出目的基因的前提条件之一。 在制备高质量DNA 模板时必须除去蛋白，
方法有___________。 （答出两种即可）
（3） 研究人员使用大肠杆菌BL21 作为受体细胞、pET20b 为表达载体分别进行 4 种酶的表达。表达载体转
化大肠杆菌时，首先应制备___________细胞。为了检测目的基因是否成功表达出酶蛋白，需要采用的方法
有___________。
（4）依图所示流程，在一定的温度、pH 等条件下，将4 种酶与可溶性淀粉溶液混合组成一个反应体系。
若这些酶最适反应条件不同，可能导致的结果是___________。在分子水平上，可以通过改变___________，
从而改变蛋白质的结构，实现对酶特性的改造和优化。