Question

【題目】下面是將乙肝病毒控制合成病毒表面主蛋白的基因HBsAg導(dǎo)入巴斯德畢赤酵母菌生產(chǎn)乙肝疫苗的過(guò)程及有關(guān)資料，請(qǐng)分析回答下列問(wèn)題。

資料1　巴斯德畢赤酵母菌是一種甲基營(yíng)養(yǎng)型酵母菌，能將甲醇作為其唯一碳源，此時(shí)AOX1基因受到誘導(dǎo)而表達(dá)[5'AOX1和3'AOX1(TT)分別是基因AOX1的啟動(dòng)子和終止子]。

資料2　巴斯德畢赤酵母菌體內(nèi)無(wú)天然質(zhì)粒，所以科學(xué)家改造出了圖1所示的pPIC9K質(zhì)粒用作載體，其與目的基因形成的重組質(zhì)粒經(jīng)酶切后可以與酵母菌染色體發(fā)生同源重組，將目的基因整合于染色體中以實(shí)現(xiàn)表達(dá)。

(1)如果要將HBsAg基因和pPIC9K質(zhì)粒重組，應(yīng)該在HBsAg基因兩側(cè)的A和B位置接上______、______限制酶識(shí)別序列， 這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是避免質(zhì)粒和目的基因自身環(huán)化。

(2)酶切獲取HBsAg基因后，需用________將其連接到pPIC9K質(zhì)粒上，形成重組質(zhì)粒，并將其導(dǎo)入大腸桿菌以獲取_______ _。

(3)步驟3中應(yīng)選用限制酶________來(lái)切割重組質(zhì)粒獲得重組DNA，然后將其導(dǎo)入巴斯德畢赤酵母菌細(xì)胞。

(4)為了確認(rèn)巴斯德畢赤酵母菌轉(zhuǎn)化是否成功，在培養(yǎng)基中應(yīng)該加入卡拉霉素以便篩選，轉(zhuǎn)化后的細(xì)胞中是否含有HBsAg基因，可以用_____ ___方法進(jìn)行檢測(cè)。

(5)轉(zhuǎn)化的酵母菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時(shí)間后，需要向其中加入____ ____以維持其生活，同時(shí)誘導(dǎo)HBsAg基因表達(dá)。

(6)與大腸桿菌等細(xì)菌相比，用巴斯德畢赤酵母菌細(xì)胞作為基因工程的受體細(xì)胞，其優(yōu)點(diǎn)是在蛋白質(zhì)合成后，細(xì)胞可以對(duì)其進(jìn)行___ _____并分泌到細(xì)胞外，便于提取。

Answer 1

【答案】(1)SnaBⅠ　AvrⅡ　(2)DNA連接酶　大量重組質(zhì)粒　(3)BglⅡ　(4)DNA分子雜交　(5)甲醇　(6)加工(修飾)

【解析】

(1)重組質(zhì)粒上的目的基因若要表達(dá)，目的基因的首端和尾端需含有啟動(dòng)子和終止子。而SnaBⅠ、AvrⅡ識(shí)別的序列在啟動(dòng)子與終止子之間，只要在目的基因兩側(cè)的A和B位置分別接上這兩種序列，并用SnaBⅠ、AvrⅡ這兩種限制酶對(duì)質(zhì)粒和目的基因同時(shí)進(jìn)行切割，便會(huì)各自出現(xiàn)相同的黏性末端，便于重組與表達(dá)，同時(shí)可防止自身環(huán)化，因此在HBsAg基因兩側(cè)的A和B位置應(yīng)接上SnaBⅠ和AvrⅡ限制酶的識(shí)別序列。

(2)用DNA連接酶可將切割后的HBsAg基因和pPIC9K質(zhì)粒連接成重組質(zhì)粒；將重組質(zhì)粒導(dǎo)入大腸桿菌體內(nèi)的目的是：利用大腸桿菌的無(wú)性繁殖，短時(shí)間內(nèi)獲取大量的重組質(zhì)粒。

(3)重組DNA的兩側(cè)分別是啟動(dòng)子和終止子，除BglⅡ外，其他限制酶均會(huì)破壞含有啟動(dòng)子、終止子的目的基因。所以步驟3中應(yīng)選用限制酶BglⅡ來(lái)切割重組質(zhì)粒獲得重組DNA，然后將其導(dǎo)入巴斯德畢赤酵母菌細(xì)胞。

(4)可用DNA分子雜交技術(shù)檢測(cè)巴斯德畢赤酵母菌內(nèi)是否導(dǎo)入了目的基因。

(5)資料1顯示，甲醇為該酵母菌的唯一碳源，同時(shí)可誘導(dǎo)HBsAg基因表達(dá)，據(jù)此可知：轉(zhuǎn)化的酵母菌在培養(yǎng)基上培養(yǎng)一段時(shí)間后，需要向其中加入甲醇以維持其生活，同時(shí)誘導(dǎo)HBsAg基因表達(dá)。

(6) 大腸桿菌等細(xì)菌為原核生物，細(xì)胞內(nèi)沒(méi)有對(duì)分泌蛋白進(jìn)行加工修飾的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體，而巴斯德畢赤酵母菌為真核生物，其細(xì)胞內(nèi)有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體等復(fù)雜的細(xì)胞器。所以與大腸桿菌等細(xì)菌相比，用巴斯德畢赤酵母菌細(xì)胞作為基因工程的受體細(xì)胞，其優(yōu)點(diǎn)是在蛋白質(zhì)合成后，細(xì)胞可以對(duì)其進(jìn)行加工修飾并分泌到細(xì)胞外，便于提取。