L-阿拉伯糖异构酶（L-AI；EC5.3.1.4）可以催化醛酮糖的异构化反应，实现从L-阿拉伯糖经一步转化为L-核酮糖。L-核酮糖是近年来发现的一种功能性单糖，属于稀有糖的一种。在生物、医药、保健、食品等领域具有重要的应用价值。为了更好地利用廉价原料L-阿拉伯糖，得到产量更高的L-核酮糖。本论文以蜡状芽孢杆菌CZ为出发菌株，将其中的L-阿拉伯糖异构酶克隆到枯草杆菌WB800中并使其表达出L-阿拉伯糖异构酶，对其酶学性质也进行了优化。蜡状芽孢杆菌CZ中L-AI基因的克隆实验包括L-阿拉伯糖异构酶基因的扩增，L-阿拉伯糖异构酶基因与pMD18-T simple载体的连接，L-阿拉伯糖异构酶基因在大肠杆菌JM110中的扩增，L-阿拉伯糖异构酶基因序列的测序及序列分析等四个部分，同时对目的基因和连接转化及基因序列进行检测。结果表明，L-阿拉伯糖异构酶基因成功扩增并且成功与T载体连接转化到大肠杆菌JM110中。测序结果表明，扩增出的L-阿拉伯糖异构酶基因全长1,824bp，编码608个氨基酸，与已报道的L-阿拉伯糖异构酶的分子量大小大致相吻合，这证明了克隆得到的DNA片段就是所需要的L-阿拉伯糖异构酶基因。L-AI基因的表达实验包括质粒pBE3-ara转化枯草WB800、验证质粒pBE3-ara转化枯草WB800是否成功、酶活力测定三个部分，同时对连接转化及有无酶活进行检测。结果表明，质粒pBE3-ara成功转化到枯草WB800菌株并且成功表达出L-阿拉伯糖异构酶。在以上实验的基础上，对L-阿拉伯糖异构酶催化L-阿拉伯糖生成L-核酮糖进行酶学性质研究。单因素实验包括：碳源、温度、pH、时间、酶浓度（酶与底物反应比例）、金属离子、表面活性剂。实验结果表明，通过标准曲线计算生成的L-核酮糖含量及其转化率得到单因素最佳条件为：碳源L-阿拉伯糖，温度85℃，pH7.0，时间24h，表面活性剂CTAB，酶浓度（酶与底物反应比例）0.2E+0.8S。由实验数据得知，对实验结果影响显著性大的三个因素为温度、pH、时间。根据这一结论运用响应面分析法(Responsesurface methodology，简称RSM)对其进行酶学性质优化，得到最佳组合为：温度84℃、pH7.0、时间25h时，转化率将达到最大值10.53%，验证实验转化率为11.65%；与预期基本相符。本实验对通过将蜡状芽孢杆菌CZ中的L-阿拉伯糖异构酶基因进行克隆表达及酶学性质优化，有助于提高L-阿拉伯糖异构酶产量及利用L-阿拉伯糖异构酶催化优化L-核酮糖产量的提高，利于生产中调控和工业生产L-核酮糖。