Question

【題目】人參是珍貴的藥用植物，研究人員運(yùn)用轉(zhuǎn)基因技術(shù)構(gòu)建乙肝病毒表面抗原( HBsAg)的人參細(xì)胞表達(dá)系統(tǒng)，為珍貴藥用植物與疫苗聯(lián)合應(yīng)用開(kāi)辟了新思路，其構(gòu)建過(guò)程如圖所示，圖中SmaⅠ、SstⅠ、 EcoRV為限制酶。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：

(1)②的構(gòu)建過(guò)程除限制酶外還需要___________酶；想要從②中重新獲得 HBSAg基因，所用的限制酶不能是EcoRⅤ或SmaⅠ，原因是_________________________________。

(2)將重組質(zhì)粒轉(zhuǎn)入農(nóng)桿菌常用___________處理細(xì)胞：要使目的基因成功整合到人參細(xì)胞的染色體上，該過(guò)程所采用的質(zhì)粒應(yīng)含有______________________。

(3)分析圖可知，②中應(yīng)含有的標(biāo)記基因是___________；過(guò)程⑤的目的是___________。

(4)研究人員將 HBsAg基因表達(dá)蛋白上的某位點(diǎn)氨基酸進(jìn)行替換，通過(guò)一定的方法獲得了新 HBsAg基因，進(jìn)而獲得了免疫效應(yīng)更強(qiáng)的疫苗，請(qǐng)按照蛋白質(zhì)工程的原理寫出獲得新 HBsAg基因的基本途徑___________。

Answer 1

【答案】DNA連接 兩平末端連接后的重組序列不能再被EcoRV和SmaI識(shí)別(重組質(zhì)粒無(wú)這種限制酶的識(shí)別序列) 鈣離子(Ca2+) T-DNA 氨芐青霉素抗性基因 篩選出含有HBsAg基因的人參細(xì)胞 從HBsAg基因表達(dá)蛋白的功能出發(fā)設(shè)計(jì)HBsAg基因表達(dá)蛋白的結(jié)構(gòu)將HBsAg基因表達(dá)蛋白上的某位點(diǎn)氨基酸進(jìn)行替換找到并改造HBsAg基因的脫氧核苷酸序列

【解析】

基因工程的基本操作程序有四步：①目的基因的獲取，②基因表達(dá)載體的構(gòu)建，③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞，④目的基因的檢測(cè)與鑒定。基因工程的基本工具：“分子手術(shù)刀”--限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、“分子縫合針”--DNA連接酶、“分子運(yùn)輸車”--載體。

（1）圖中②為重組質(zhì)粒，其形成時(shí)需要限制酶和DNA連接酶的參與；據(jù)圖分析可知，EcoRV、SmaⅠ切割后得到的是平末端，然后用DNA連接酶連接后，所形成的重組序列不能再被EcoRV和SmaⅠ識(shí)別，因此想要從②中重新獲得 HBSAg基因，所用的限制酶不能是EcoRV或SmaⅠ。

（2）將目的基因?qū)�入農(nóng)桿菌等微生物的方法是用鈣離子處理細(xì)胞；農(nóng)桿菌的質(zhì)粒中含有一段可以轉(zhuǎn)移的DNA，即T-DNA，它能將目的基因成功整合到人參細(xì)胞的染色體上。

（3）⑤過(guò)程中是將受體細(xì)胞放入含氨芐青霉素的培養(yǎng)基中培養(yǎng)，以篩選出含有HBsAg基因的人參細(xì)胞，因此②中應(yīng)含有的標(biāo)記基因是氨芐青霉素抗性基因。

（4）根據(jù)題意分析，按照蛋白質(zhì)工程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程：從HBsAg基因表達(dá)蛋白的功能出發(fā)設(shè)計(jì)HBsAg基因表達(dá)蛋白的結(jié)構(gòu)將HBsAg基因表達(dá)蛋白上的某位點(diǎn)氨基酸進(jìn)行替換找到并改造HBsAg基因的脫氧核苷酸序列。