Question

【題目】現(xiàn)有的肝硬化、肝癌多從乙肝發(fā)展而來，接種乙肝疫苗是預防乙肝病毒感染的最有效方法。現(xiàn)在乙型肝炎疫苗的研制已經(jīng)到了基因工程疫苗階段。

圖為“乙肝基因工程疫苗”的生產(chǎn)和使用過程，將乙肝病毒表面蛋白(HBsAg)基因片段導入大腸桿菌，讓重組后的大腸桿菌在培養(yǎng)過程中產(chǎn)生HBsAg。其中選用的質(zhì)粒lacZ基因可使細菌利用加入培養(yǎng)基的物質(zhì)X-gal，從而使菌落顯現(xiàn)出藍色，若無該基因，菌落則成白色。

【1】下列①～④表示基因工程疫苗研制的步驟，其中步驟①是___________；①-④步驟的正確排序是________________。

① ？ ②重組DNA分子導入大腸桿菌

③獲取HBsAg基因 ④HBsAg基因與運載體的連接

【2】據(jù)圖可知獲取HBsAg基因選用的限制酶方案是 。

A.EcoRV和BamHIB.只用EcoRVC.只用EcoRID.只用BamHI

【3】圖中所示抗原蛋白HBsAg和相應抗體的基因表達過程中，不同的是 。

A.基因所來源的物種B.轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列

C.氨基酸對應遺傳密碼子表D.翻譯出的氨基酸序列

【4】為了獲得產(chǎn)生HBsAg的大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間挑選出_____（藍色/白色）的菌落進一步培養(yǎng)，分子HBsAg屬于免疫反應中的_____________。

【5】接種基因工程疫苗比接種滅活獲減毒的病毒疫苗更安全，試從疫苗的結構特點解釋原因：___________________________________________________。

Answer 1

【答案】

【1】 篩選含HBsAg基因的大腸桿菌 ③④②①

【2】D

【3】ABD

【4】 白色 抗原

【5】該疫苗不具有遺傳物質(zhì)，不會出現(xiàn)病毒增殖和感染

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：

①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；

②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術；

③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術；個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

【1】基因工程疫苗研制的步驟中，首先應獲取目的基因，然后將其與運載體的連接，接著將重組DNA分子導入大腸桿菌，最后對目的基因進行檢測和鑒定，即篩選含HBsAg基因的大腸桿菌，因此步驟是③④②①。

【2】過程①是基因表達載體的構建，此過程中需要使用限制酶切割目的基因和質(zhì)粒，選用的限制酶應該能夠同時切割目的基因和質(zhì)粒，并且不會破壞目的基因和質(zhì)粒的重要結構，結合示意圖，選擇的限制酶是D。

【3】基因表達包含了轉(zhuǎn)錄和翻譯，抗原蛋白HBsAg和抗體屬于兩種不同的蛋白質(zhì)，由不同的基因型轉(zhuǎn)錄，故基因所來源的物種、轉(zhuǎn)錄出的mRNA堿基序列、翻譯出的氨基酸序列都不同，但所有生物共用一套密碼子表，所以密碼子相同，故選ABD。

【4】由題干知：質(zhì)粒lacZ基因可使細菌利用加入培養(yǎng)基的物質(zhì)X-gal，從而使菌落顯現(xiàn)出藍色，若無該基因，菌落則成白色，故為了獲得產(chǎn)生HBsAg的大腸桿菌，培養(yǎng)一段時間挑選出白色的菌落進一步培養(yǎng)，分子HBsAg屬于免疫反應中的抗原。

【5】由于該疫苗不具有遺傳物質(zhì)，不會出現(xiàn)病毒增殖和感染，而在滅活核酸的時候可能有些乙肝病毒還具有活性，會導致乙肝病毒在接種者體內(nèi)繁殖患病，故接種基因工程疫苗比接種滅活獲減毒的病毒疫苗更安全。

本題有一些難度，主要考察學生對于遺傳密碼特點的理解應用，對于抗原本質(zhì)的認識，難點在于對一種限制酶切割后再連接所出現(xiàn)情況的推理，這需要能夠徹底理解限制酶切割后產(chǎn)生末端的特點，對于知識的應用方面加深了，很好的考察了學生理解能力和思維能力。