Question

【題目】100多年前，“疫苗之父”巴斯德開創了第一次疫苗革命，其特點是接種滅活或減毒的病原微生物．20世紀70年代開始，現代生物技術的迅猛發展開創了第二次疫苗革命，使疫苗的研制進入分子水平．圖1是1986年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。

在如圖1步驟①和③的過程中，需要用合適的限制酶切割乙肝表面抗原基因和質粒。現將乙肝表面抗原基因及質粒的部分限制酶的識別序列及位置表示為圖2。質粒中的啟動子是質粒中基因得以正常表達所必需的部分。lacZ基因合成某種酶，該酶能將無色染料X﹣gal變成藍色，最終能在無色染料X﹣gal的培養基上將含該基因的菌落染成藍色。

限制酶	EcoR	BclⅠ	BamHⅠ	HindⅢ
識別序列及切割位點	G↓AATTC	T↓GATCA	G↓GATCC	A↓AGCTT

（1）為了避免自身環化及便于篩選，則切割質粒選用的限制酶是_____，切割乙肝表面抗原基因選用的限制酶是_____。

（2）為篩選含有乙肝表面抗原的大腸桿菌細胞，需要將導入操作之后的大腸桿菌接種到含_____的固體牛肉膏蛋白胨培養基上，挑選_____的菌落純化培養。

（3）下列有關限制酶的敘述中，正確的是_____

A．限制酶催化的反應類型是氧化分解反應

B．限制酶破壞的是氫鍵

C．一種限制酶只能識別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列

D．EcoR酶與HindⅢ酶相比較，EcoR酶切割后DNA片段較容易分離

（4）在圖1步驟④中，使用基因工程工具酶是_____。一個乙肝表面抗原基因與一個質粒重組的過程中（圖2的步驟④），游離的磷酸基團數目減少_____ 個

（5）通過基因工程生產的疫苗與滅活或減毒的病原微生物的疫苗，在安全性方面的比較結果及理由是_____。

Answer 1

【答案】BamHⅠ和HindⅢ BclⅠ和HindⅢ 氨芐青霉素和無色染料X﹣gal 未被染上藍色的菌落 CD DNA連接酶 4個 基因工程疫苗更安全，因為疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不會出現病毒侵染的情況

【解析】

（1）目的基因中含有限制酶EcoR的切割位點，因此不能用該酶切割外源DNA分子，為了避免自身環化及便于篩選，切割乙肝表面抗原基因選用的限制酶是BclⅠ和HindⅢ。用限制酶BclⅠ切割質粒會破壞啟動子，因此切割質粒選用的限制酶是BamHⅠ和Hind（BclⅠ和BamHⅠ切割產生的黏性末端相同）。
（2）構建基因表達載體時使用了限制酶HindⅢ，導致lacZ基因被破壞（導入重組質粒的大腸桿菌不能合成某種酶，不能使無色染料X-gal變成藍色），但沒有破壞氨芐青霉素抗性基因（導入重組質粒的大腸桿菌能抗氨芐青霉素）。為篩選含有乙肝表面抗原的大腸桿菌細胞，需要將導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的固體牛肉膏蛋白胨培養基上，挑選未被染上藍色的菌落純化培養。
（3）A、限制酶催化的反應類型是水解反應，A錯誤；
B、限制酶破壞的是磷酸二酯鍵，B錯誤；
C、一種限制酶只能識別雙鏈DNA中某種特定的脫氧核苷酸序列，C正確；
D、C和G含量越高，DNA分子越穩定，因此EcoR酶與HindⅢ酶相比較，EcoR酶切割后DNA片段較容易分離，D正確。
故選CD。
（4）圖1步驟④表示基因表達載體的構建過程，該過程需要DNA連接酶。一個乙肝表面抗原基因（含有2個游離的磷酸基團）與一個質粒（被切開的質粒含有2個游離的磷酸基團）重組的過程中（圖一的步驟④），游離的磷酸基團數目減少4個。
（5）通過基因工程生產的疫苗與滅活或減毒的病原微生物的疫苗，在安全性方面的比較結果及理由是基因工程疫苗更安全，因為疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不會出現病毒侵染的情況。