Question

【題目】人類是乙型肝炎病毒的唯一宿主，現有的肝硬化、肝癌多從乙肝發展而來，接種乙肝疫苗是預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和使用過程如圖1，圖2示意大腸桿菌質粒的相關基因與限制酶切點；圖3示意有關限制酶在DNA分子中的具體切點。請回答相關問題：

（1）從圖1可知，該目的基因的具體功能是______________。

（2）選擇大腸桿菌質粒作為運載體的原因是______________。

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

（4）形成有效的重組質粒，選擇適當的限制性內切酶很重要。某學習小組根據圖2和圖3提出了三種方案：單獨使用BamHⅠ、分別使用BamHⅠ和EcoRⅠ以及分別使用HindⅢ和EcoRⅠ，且認為選擇使用BamHⅠ和EcoRⅠ最佳。該方案的優點是________________。如果選擇使用HindⅢ和EcoRⅠ，則在構建重組質粒后，還需要運用_________技術以檢測目的基因是否導入受體細胞。

Answer 1

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

【解析】

此題對比傳統獲得疫苗和通過基因工程獲得疫苗的過程方法后重點強調了基因工程獲得疫苗優點；圖1表示的是通過基因工程獲得疫苗和產生相應抗體的過程圖，圖2和圖3表示進行重組質粒時對于限制酶的選取。

（1）根據圖1形分析，通過基因工程技術獎目的基因導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合成乙肝病毒外殼。

（2）大腸桿菌的質粒作為運載體具備的條件有：①對受體細胞無害；②具標記基因，能對重組DNA是否進入受體細胞進行鑒定；③在宿主細胞內能自我復制；④具有多個酶切位點，供外源基因插入其中。

（3）血源性疫苗需滅活破壞其核酸結構，滅活不成功則會導致接種者患乙肝，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粒，既防止了質粒發生自身環化和目的基因與質粒之間的反向連接，又便于篩選出含有目的基因（重組質粒）的受體細胞；在分子水平上，檢測目的基因是否導入受體細胞常用DNA分子雜交發。