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(yù)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(dǎo)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(xì)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(lán)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(dǎo)入大腸桿菌

③獲取HBsAg基因 ④HBsAg基因與運(yùn)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(yīng)抗體的基因表達(dá)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(duì)應(yīng)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(shí)間挑選出_____（藍(lán)色/白色）的菌落進(jìn)一步培養(yǎng)，分子HBsAg屬于免疫反應(yīng)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(jié)構(gòu)特點(diǎn)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(huì)出現(xiàn)病毒增殖和感染

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、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(shù)；

②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；

③檢測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(yīng)獲取目的基因，然后將其與運(yùn)載體的連接，接著將重組DNA分子導(dǎo)入大腸桿菌，最后對(duì)目的基因進(jìn)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(dá)載體的構(gòu)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(yīng)該能夠同時(shí)切割目的基因和質(zhì)粒，并且不會(huì)破壞目的基因和質(zhì)粒的重要結(jié)構(gòu)，結(jié)合示意圖，選擇的限制酶是D。

【3】基因表達(dá)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(xì)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(lán)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(shí)間挑選出白色的菌落進(jìn)一步培養(yǎng)，分子HBsAg屬于免疫反應(yīng)中的抗原。

【5】由于該疫苗不具有遺傳物質(zhì)，不會(huì)出現(xiàn)病毒增殖和感染，而在滅活核酸的時(shí)候可能有些乙肝病毒還具有活性，會(huì)導(dǎo)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(xué)生對(duì)于遺傳密碼特點(diǎn)的理解應(yīng)用，對(duì)于抗原本質(zhì)的認(rèn)識(shí)，難點(diǎn)在于對(duì)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(diǎn)，對(duì)于知識(shí)的應(yīng)用方面加深了，很好的考察了學(xué)生理解能力和思維能力。