19世紀(jì)末,巴斯德開創(chuàng)了第一次疫苗革命,其特點(diǎn)是接種滅活或減毒的病原微生物。20世紀(jì)70年代開始,現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展開創(chuàng)了第二次疫苗革命,使疫苗的研制進(jìn)入分子水平。圖1是通過基因工程制備乙型肝炎表面抗原(HbsAg)從而獲得乙肝疫苗的過程。
在圖1步驟①和③中,需要用合適的限制酶切割乙肝表面抗原基因和質(zhì)粒?,F(xiàn)將乙肝表面抗原基因及質(zhì)粒的部分限制酶的識(shí)別序列及位置表示為圖2。質(zhì)粒中的啟動(dòng)子是質(zhì)粒中基因得以正常表達(dá)所必需的部分。LacZ基因合成某種酶,該酶能將無色染料X-gal變成藍(lán)色,最終能在含無色染料X-gal的培養(yǎng)基上將含該基因的菌落染成藍(lán)色。
限制酶 |
EcoRⅠ |
BclⅠ |
BamHⅠ |
HindⅢ |
識(shí)別序列及切割位點(diǎn) |
5'-G↓AATTC-3' |
5'-T↓GATCA-3' |
5'-G↓GATCC-3' |
5'-A↓AGCTT-3' |
(1)制備基因疫苗的基因可以從基因文庫(kù)中獲取,與基因組文庫(kù)中的基因相比,cDNA文庫(kù)中的基因在結(jié)構(gòu)上的特點(diǎn)是
無內(nèi)含子、啟動(dòng)子、終止子等序列
無內(nèi)含子、啟動(dòng)子、終止子等序列
,構(gòu)建cDNA文庫(kù)第一步需要
逆轉(zhuǎn)錄
逆轉(zhuǎn)錄
酶。
(2)為了避免自身環(huán)化及便于篩選,切割質(zhì)粒選用的限制酶是
BamHⅠ和HindⅢ
BamHⅠ和HindⅢ
,切割乙肝表面抗原基因選用的限制酶是
BclⅠ和HindⅢ
BclⅠ和HindⅢ
。
(3)為篩選含有乙肝表面抗原的大腸桿菌細(xì)胞,需要將導(dǎo)入操作之后的大腸桿菌接種到含
氨芐青霉素和無色染料X-gal
氨芐青霉素和無色染料X-gal
的固體牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基上,挑選
白色/未被染成藍(lán)色
白色/未被染成藍(lán)色
的菌落純化培養(yǎng)。
(4)在圖1步驟④中,使用的基因工程工具酶是
DNA連接酶
DNA連接酶
。在一個(gè)乙肝表面抗原基因與一個(gè)質(zhì)粒重組的過程中(圖1步驟④),游離的磷酸基團(tuán)數(shù)目減少
4
4
個(gè)。
(5)若運(yùn)用PCR技術(shù)檢測(cè)乙肝表面抗原基因是否導(dǎo)入,需根據(jù)目的基因的序列設(shè)計(jì)
PCR引物
PCR引物
,利用待檢DNA為模板進(jìn)行PCR。PCR過程包括多次循環(huán),每個(gè)循環(huán)分為3個(gè)步驟:①
變性
變性
②
退火/復(fù)性
退火/復(fù)性
③延伸。
(6)下列有關(guān)限制酶的敘述,錯(cuò)誤的是
B
B
。
A.限制酶催化的反應(yīng)類型是水解反應(yīng)
B.限制酶破壞的是氫鍵
C.一種限制酶只能識(shí)別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列
D.EcoRⅠ與HindⅢ相比較,EcoRⅠ酶切后的DNA片段較容易分離
(7)基因工程的誕生,帶動(dòng)了現(xiàn)代生物技術(shù)的迅猛發(fā)展,下列關(guān)于基因工程的敘述,正確的是
B
B
。
A.以蛋白質(zhì)的氨基酸序列為依據(jù)合成的目的基因與原基因的堿基序列相同
B.基因工程可以定向改造生物的性狀
C.基因工程經(jīng)常以抗生素的抗性基因?yàn)槟康幕?br />D.限制性核酸內(nèi)切酶一般能識(shí)別多種核苷酸序列