题目内容
【题目】人类是乙型肝炎病毒的唯一宿主,接种乙肝疫苗是预防乙肝病毒感染的最有效方法。乙型肝炎疫苗的研制先后经历了血源性疫苗和基因工程疫苗阶段。请回答:
(1)血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液,用高速离心提纯血液中的乙肝病毒,之后再灭活,制成乙肝疫苗。乙肝病毒结构中的__________________________成分是激发免疫反应的抗原。
(2)上图为“乙肝基因工程疫苗”的生产和使用过程,质粒中lacZ基因可使细菌利用加入培养基的物质X-gal,从而使菌落显现出蓝色,若无该基因,菌落则成白色。图中过程①有两种限制酶选择方案,它们分别是__________________。
(3)获取目的基因的方法除了图中用酶切的方法从细胞中分离以外,还可以通过_______________来获得。据图可知,该目的基因的具体功能是___________________________________________________________。
(4)为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入______和______,培养一段时间挑选出_________色的菌落进一步培养获得大量目的菌。
(5)用基因工程疫苗接种比血源性疫苗更安全,因为血源性疫苗制备过程中需要保证_______________成功。
【答案】蛋白质 只用BamHⅠ或EcoRⅠ和 BamHⅠ 化学方法人工合成/PCR技术扩增 指导乙肝病毒蛋白质外壳的合成 青霉素 X-gal 白 灭活
【解析】
基因工程技术的基本步骤:
(1)目的基因的获取:方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
(2)基因表达载体的构建:是基因工程的核心步骤,基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
(3)将目的基因导入受体细胞:根据受体细胞不同,导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法;将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法;将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。
(4)目的基因的检测与鉴定:分子水平上的检测:①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术;②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术;③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定:抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。
(1)乙肝病毒结构包括核酸和蛋白质外壳,在作为疫苗时能与相应抗体特异性结合的是蛋白质外壳,即蛋白质外壳是激发免疫反应的抗原。
(2)构建基因表达载体时,为保持目的基因的完整性,可只选用BamHⅠ同时切割目的基因和质粒,使目的基因和质粒两端产生相同的黏性末端,在DNA连接酶的作用下,会出现目的基因自身与自身连接、质粒自身与自身连接、目的基因与质粒连接等多种情况,需要筛选;也可用EcoRⅠ和BamHⅠ两种限制酶切割,质粒和目的基因两端会形成不同的黏性末端,在DNA连接酶的作用下,不会发生自身环化,还可以防止反向连接,最终只会出现目的基因与质粒成功重组和没有进行重组的质粒。
(3)若要迅速获取大量的目的基因,常用化学方法人工合成或PCR技术扩增。根据图中④目的基因最终产生乙肝病毒外壳进行接种,说明该目的基因的具体功能是指导乙肝病毒蛋白质外壳的合成。
(4)为了筛选含目的基因的重组质粒的大肠杆菌,可在培养大肠杆菌的通用培养基中加入青霉素和X-gal,能正常生长的为导入质粒和重组质粒的大肠杆菌,而导入重组质粒的大肠杆菌,因为BamHⅠ破坏了质粒上的lacZ基因,菌落呈白色。
(5)血源性“乙型肝炎疫苗”是取用乙肝病毒感染者的血液,用高速离心提纯血液中的乙肝病毒,之后再灭活,在灭活核酸的时候可能有些乙肝病毒还具有活性,会导致乙肝病毒在接种者体内繁殖而患病,因此,血源性疫苗制备过程中需要保证灭活成功。