Question

【題目】人類是乙型肝炎病毒的唯一宿主，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(yù)防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后經(jīng)歷了血源性疫苗和基因工程疫苗階段。血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液，用高速離心提純血液中的乙肝病毒，之后再滅活，制成乙肝疫苗�；�因工程乙肝疫苗的生產(chǎn)和使用過程如圖1，圖2示意大腸桿菌質(zhì)粒的相關(guān)基因與限制酶切點(diǎn)；圖3示意有關(guān)限制酶在DNA分子中的具體切點(diǎn)。請回答相關(guān)問題：

（1）從圖1可知，該目的基因的具體功能是______________。

（2）選擇大腸桿菌質(zhì)粒作為運(yùn)載體的原因是______________。

（3）用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全，試從疫苗的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)解釋原因:__________。

（4）形成有效的重組質(zhì)粒，選擇適當(dāng)?shù)南拗菩詢?nèi)切酶很重要。某學(xué)習(xí)小組根據(jù)圖2和圖3提出了三種方案：單獨(dú)使用BamHⅠ、分別使用BamHⅠ和EcoRⅠ以及分別使用HindⅢ和EcoRⅠ，且認(rèn)為選擇使用BamHⅠ和EcoRⅠ最佳。該方案的優(yōu)點(diǎn)是________________。如果選擇使用HindⅢ和EcoRⅠ，則在構(gòu)建重組質(zhì)粒后，還需要運(yùn)用_________技術(shù)以檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。

Answer 1

【答案】 指導(dǎo)合成乙肝病毒外殼 ①對受體細(xì)胞無害；②具標(biāo)記基因，能對重組DNA是否進(jìn)入受體細(xì)胞進(jìn)行鑒定；③在宿主細(xì)胞內(nèi)能自我復(fù)制；④具有多個(gè)酶切位點(diǎn)，供外源基因插入其中 血源性疫苗需滅活破壞其核酸結(jié)構(gòu)，滅活不成功則會導(dǎo)致接種者患乙肝，而基因工程疫苗僅有乙肝病毒外殼，不需要滅活 既防止了質(zhì)粒發(fā)生自身環(huán)化和目的基因與質(zhì)粒之間的反向連接，又便于篩選出含有目的基因（重組質(zhì)粒）的受體細(xì)胞 DNA分子雜交（或核酸分子雜交、分子雜交）

【解析】

此題對比傳統(tǒng)獲得疫苗和通過基因工程獲得疫苗的過程方法后重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)了基因工程獲得疫苗優(yōu)點(diǎn)；圖1表示的是通過基因工程獲得疫苗和產(chǎn)生相應(yīng)抗體的過程圖，圖2和圖3表示進(jìn)行重組質(zhì)粒時(shí)對于限制酶的選取。

（1）根據(jù)圖1形分析，通過基因工程技術(shù)獎(jiǎng)目的基因?qū)�入大腸桿菌后獲得了乙肝病毒外殼，說明目的基因的作用是指導(dǎo)合成乙肝病毒外殼。

（2）大腸桿菌的質(zhì)粒作為運(yùn)載體具備的條件有：①對受體細(xì)胞無害；②具標(biāo)記基因，能對重組DNA是否進(jìn)入受體細(xì)胞進(jìn)行鑒定；③在宿主細(xì)胞內(nèi)能自我復(fù)制；④具有多個(gè)酶切位點(diǎn)，供外源基因插入其中。

（3）血源性疫苗需滅活破壞其核酸結(jié)構(gòu)，滅活不成功則會導(dǎo)致接種者患乙肝，而基因工程疫苗僅有乙肝病毒外殼，不需要滅活，因此用基因工程疫苗接種比血源性疫苗更安全。

（4）根據(jù)圖形分析可知，選擇兩種不同的限制酶（HindⅢ和EcoRⅠ）分別切割目的基因和質(zhì)粒，既防止了質(zhì)粒發(fā)生自身環(huán)化和目的基因與質(zhì)粒之間的反向連接，又便于篩選出含有目的基因（重組質(zhì)粒）的受體細(xì)胞；在分子水平上，檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞常用DNA分子雜交發(fā)。