Question

【題目】SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復(fù)后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預(yù)防SARS病毒的疫苗，利用基因工程制備抗原。其簡(jiǎn)要的操作流程如圖1（①-⑧為過(guò)程，P1-P4代表分子結(jié)構(gòu)）：

【1】圖1中涉及基因工程類型有______________。

【2】圖1中③⑤過(guò)程與②過(guò)程比較，所用不同的酶是______________。

【3】關(guān)于抗原G和抗原H的說(shuō)法正確的是______________。

A.氨基酸序列不同，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同B.氨基酸序列相同，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相同

C.氨基酸序列相同，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)不同D.氨基酸序列不同，蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)相同

【4】P2中含有轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)（TSS）、轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)（TTS）如圖2，P2與S基因結(jié)合獲得了甲、乙、丙三種重組載體如圖3，這三種重組載體中，不能在大鼠受精卵中表達(dá)抗原H的是___________。

圖4是大腸桿菌中發(fā)生的系列反應(yīng)程序，一種氨基酸在酶作用下產(chǎn)生另一種氨基酸。1-6代表不同的氨基酸，V-Z代表不同的酶；圖5是篩選和培養(yǎng)大腸桿菌過(guò)程，據(jù)圖回答：

【5】在W失效的情況下，為達(dá)到篩選目的，至少要向平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基中加入________。

A.3B.4C.5D.6

【6】圖5中⑦、⑧過(guò)程需重復(fù)幾次，目的是___________________________。

Answer 1

【答案】

【1】微生物基因工程和動(dòng)物基因工程

【2】DNA連接酶

【3】C

【4】甲和丙

【5】B

【6】進(jìn)一步篩選純化獲得表達(dá)S基因能力強(qiáng)的大腸桿菌

【解析】

1．基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成．

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等．

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)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�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法．

（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

2．基因工程的工具：

（1）限制酶：能夠識(shí)別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。

（2）DNA連接酶：連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

（3）運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。

【1】圖中基因工程的受體細(xì)胞為大腸桿菌和動(dòng)物的受精卵，因此圖中的基因工程為微生物基因工程和動(dòng)物基因工程。

【2】圖1中③⑤過(guò)程為構(gòu)建目的基因表達(dá)載體的過(guò)程，需要用到DNA連接酶和限制酶，步驟②為獲取目的基因的過(guò)程，該過(guò)程需要用到限制酶，因此，③⑤過(guò)程與②過(guò)程比較，所用不同的酶是DNA連接酶。

【3】圖中抗原G和抗原H的制備過(guò)中所用的目的基因是相同的，因此在受體細(xì)胞中指導(dǎo)產(chǎn)生的多肽鏈中氨基酸的序列是相同的，但由于大腸桿菌中沒(méi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，因此不能對(duì)多肽鏈進(jìn)行加工，而在大鼠細(xì)胞中目的基因控制產(chǎn)生的多肽鏈可以在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體中進(jìn)行加工，因此構(gòu)成抗原G和抗原H的多肽鏈中氨基酸序列相同，但兩種蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)不同，即C正確。

故選C

【4】如圖2中， P2含有轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)（TSS）、轉(zhuǎn)錄終止位點(diǎn)（TTS），因此，P2與S基因結(jié)合后，要實(shí)現(xiàn)S基因的表達(dá)，需要將S基因插入轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)和轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)之間，而獲得的甲、乙、丙三種重組載體中，只有重組質(zhì)粒乙的S基因位于轉(zhuǎn)錄起始點(diǎn)和轉(zhuǎn)錄終止點(diǎn)之間，而甲和丙均不符合要求，因此，這三種重組載體中，不能在大鼠受精卵中表達(dá)抗原H的是甲和丙。

【5】圖4是大腸桿菌中發(fā)生的系列反應(yīng)程序，如果W酶失效，則會(huì)導(dǎo)致2無(wú)法轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>4，進(jìn)而導(dǎo)致氨基酸4的缺失，進(jìn)一步導(dǎo)致后續(xù)過(guò)程無(wú)法完成，為保證大腸桿菌正常生長(zhǎng)繁殖，以保證篩選過(guò)程的正常進(jìn)行，因此需要至少要向平板內(nèi)的固體培養(yǎng)基中加入氨基酸4才能保證大腸桿菌代謝的正常進(jìn)行，即B正確。

故選B。

【6】圖5是篩選和培養(yǎng)大腸桿菌過(guò)程，其中⑦、⑧過(guò)程需多次重復(fù)進(jìn)行，為的是篩選純化出表達(dá)S基因能力強(qiáng)的大腸桿菌。

熟知基因工程的原理以及操作流程是解答本題的關(guān)鍵！能夠正確認(rèn)識(shí)圖中個(gè)步驟的含義是解答本題的另一關(guān)鍵！