Question

【題目】將乙型肝炎病毒表面抗原的基因插入酵母菌基因組中，使之在酵母菌細(xì)胞中充分表達(dá)，獲得的產(chǎn)物經(jīng)純化后可制成乙型肝炎疫苗�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）獲取乙型肝炎病毒表面抗原基因的方法有多種，如可根據(jù)表面抗原蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)推測(cè)__________，進(jìn)而推測(cè)目的基因的脫氧核苷酸序列，再進(jìn)行人工合成。目的基因合成后可在Taq酶的作用下通過(guò)PCR技術(shù)大量擴(kuò)增，該技術(shù)的原理是_________；擴(kuò)增前要根據(jù)一段已知目的基因的核苷酸序列合成______________。

（2）目的基因在導(dǎo)入酵母菌細(xì)胞之前需要構(gòu)建基因表達(dá)載體，該過(guò)程的工具酶有________。基因表達(dá)載體中RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位被稱為_________________________。

（3）目的基因在受體細(xì)胞中是否翻譯出蛋白質(zhì)，可用___________技術(shù)來(lái)檢測(cè)。若目的基因?qū)�入酵母菌�?xì)胞后未能穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，其原因可能是______________________（答出兩點(diǎn)即可）。

（4）實(shí)驗(yàn)證明，一定時(shí)間內(nèi)間隔注射該疫苗3次效果更好，其主要原因是___________。

Answer 1

【答案】氨基酸序列 DNA復(fù)制 引物 限制性核酸內(nèi)切酶、DNA連接酶 啟動(dòng)子 抗原一抗體雜交 目的基因未插入到酵母菌的染色體DNA中、目的基因未轉(zhuǎn)錄出mRNA（或未轉(zhuǎn)錄成功）目的基因未翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)（或未翻譯成功） 體內(nèi)產(chǎn)生的記憶細(xì)胞數(shù)量增多，免疫預(yù)防作用強(qiáng)

【解析】

1、基因工程：按照人們的意愿，進(jìn)行嚴(yán)格的設(shè)計(jì)，并通過(guò)體外DNA重組和轉(zhuǎn)基因等技術(shù)，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產(chǎn)品�；�因工程誕生的理論基礎(chǔ)是在生物化學(xué)、分子生物學(xué)和微生物學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)，技術(shù)支持有基因轉(zhuǎn)移載體的發(fā)現(xiàn)、工具酶的發(fā)現(xiàn)，DNA合成和測(cè)序儀技術(shù)的發(fā)明等。

2、限制酶的特性是識(shí)別特定核苷酸序列，切割特定切點(diǎn)。限制酶產(chǎn)生的末端有兩種：粘性末端和平末端。常見(jiàn)的載體種類有質(zhì)粒、動(dòng)植物病毒、噬菌體

3、基因工程四步驟：目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)。一個(gè)完整的基因表達(dá)載體包括：目的基因、啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞、動(dòng)物細(xì)胞和微生物細(xì)胞的常用方法分別是膿桿菌轉(zhuǎn)化法、顯微注射法、Ca2+處理法。

3、目的基因的檢測(cè)：轉(zhuǎn)基因生物的DNA是否插入了目的基因（DNA分子雜交技術(shù)）；目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA（分子雜交技術(shù)）；目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)（抗原-抗體雜交）；個(gè)體生物學(xué)水平鑒定。目的基因的獲取、基因表達(dá)載體的構(gòu)建、目的基因的檢測(cè)和表達(dá)一般需要堿基互補(bǔ)配對(duì)。將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞不需要堿基互補(bǔ)配對(duì)。

（1）根據(jù)蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)可以推測(cè)其氨基酸排列順序，進(jìn)而推測(cè)出mRNA的核糖核苷酸序列，最終推測(cè)出目的基因的脫氧核苷酸序列，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行人工合成目的基因。PCR技術(shù)大量擴(kuò)增目的基因的原理是DNA雙鏈復(fù)制；PCR擴(kuò)增前要根據(jù)一段已知目的基因的核苷酸序列合成引物。

（2）構(gòu)建基因表達(dá)載體是基因工程的核心步驟，該過(guò)程需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶；基因表達(dá)載體的組成成分包括啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因、目的基因、復(fù)制原點(diǎn)等，其中啟動(dòng)子上有RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的位點(diǎn)，以啟動(dòng)轉(zhuǎn)錄過(guò)程。

（3）基因表達(dá)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)可以用抗原一抗體雜交技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)。若將目的基因?qū)�入酵母菌�?xì)胞后，沒(méi)有能夠穩(wěn)定維持和表達(dá)其遺傳特性，可能的原因是：目的基因未插入到酵母菌的染色體DNA中、目的基因未轉(zhuǎn)錄出mRNA(或轉(zhuǎn)錄未成功")、目的基因未翻譯出相應(yīng)的蛋白質(zhì)(或"翻譯未成功”)等。

（4）實(shí)驗(yàn)證明，一定時(shí)間內(nèi)間隔注射該疫苗3次效果更好，原因是體內(nèi)產(chǎn)生的記憶細(xì)胞數(shù)量增多，免疫預(yù)防作用強(qiáng)。