Question

【題目】將乙型肝炎病毒表面抗原的基因插入酵母菌基因組中，使之在酵母菌細胞中充分表達，獲得的產物經純化后可制成乙型肝炎疫苗。回答下列問題：

（1）獲取乙型肝炎病毒表面抗原基因的方法有多種，如可根據表面抗原蛋白質的結構推測__________，進而推測目的基因的脫氧核苷酸序列，再進行人工合成。目的基因合成后可在Taq酶的作用下通過PCR技術大量擴增，該技術的原理是_________；擴增前要根據一段已知目的基因的核苷酸序列合成______________。

（2）目的基因在導入酵母菌細胞之前需要構建基因表達載體，該過程的工具酶有________�；�因表達載體中RNA聚合酶識別和結合的部位被稱為_________________________。

（3）目的基因在受體細胞中是否翻譯出蛋白質，可用___________技術來檢測。若目的基因導入酵母菌細胞后未能穩(wěn)定維持和表達其遺傳特性，其原因可能是______________________（答出兩點即可）。

（4）實驗證明，一定時間內間隔注射該疫苗3次效果更好，其主要原因是___________。

Answer 1

【答案】氨基酸序列 DNA復制 引物 限制性核酸內切酶、DNA連接酶 啟動子 抗原一抗體雜交 目的基因未插入到酵母菌的染色體DNA中、目的基因未轉錄出mRNA（或未轉錄成功）目的基因未翻譯出相應的蛋白質（或未翻譯成功） 體內產生的記憶細胞數量增多，免疫預防作用強

【解析】

1、基因工程：按照人們的意愿，進行嚴格的設計，并通過體外DNA重組和轉基因等技術，從而創(chuàng)造出更符合人們需要的新的生物類型和生物產品�；�因工程誕生的理論基礎是在生物化學、分子生物學和微生物學科的基礎上發(fā)展起來，技術支持有基因轉移載體的發(fā)現、工具酶的發(fā)現，DNA合成和測序儀技術的發(fā)明等。

2、限制酶的特性是識別特定核苷酸序列，切割特定切點。限制酶產生的末端有兩種：粘性末端和平末端。常見的載體種類有質粒、動植物病毒、噬菌體

3、基因工程四步驟：目的基因的獲取、基因表達載體的構建、將目的基因導入受體細胞、目的基因的檢測和表達。一個完整的基因表達載體包括：目的基因、啟動子、終止子、標記基因。將目的基因導入植物細胞、動物細胞和微生物細胞的常用方法分別是膿桿菌轉化法、顯微注射法、Ca2+處理法。

3、目的基因的檢測：轉基因生物的DNA是否插入了目的基因（DNA分子雜交技術）；目的基因是否轉錄出了mRNA（分子雜交技術）；目的基因是否翻譯成蛋白質（抗原-抗體雜交）；個體生物學水平鑒定。目的基因的獲取、基因表達載體的構建、目的基因的檢測和表達一般需要堿基互補配對。將目的基因導入受體細胞不需要堿基互補配對。

（1）根據蛋白質的結構可以推測其氨基酸排列順序，進而推測出mRNA的核糖核苷酸序列，最終推測出目的基因的脫氧核苷酸序列，在此基礎上進行人工合成目的基因。PCR技術大量擴增目的基因的原理是DNA雙鏈復制；PCR擴增前要根據一段已知目的基因的核苷酸序列合成引物。

（2）構建基因表達載體是基因工程的核心步驟，該過程需要的工具酶有限制酶和DNA連接酶；基因表達載體的組成成分包括啟動子、終止子、標記基因、目的基因、復制原點等，其中啟動子上有RNA聚合酶識別和結合的位點，以啟動轉錄過程。

（3）基因表達產生的蛋白質可以用抗原一抗體雜交技術進行檢測。若將目的基因導入酵母菌細胞后，沒有能夠穩(wěn)定維持和表達其遺傳特性，可能的原因是：目的基因未插入到酵母菌的染色體DNA中、目的基因未轉錄出mRNA(或轉錄未成功")、目的基因未翻譯出相應的蛋白質(或"翻譯未成功”)等。

（4）實驗證明，一定時間內間隔注射該疫苗3次效果更好，原因是體內產生的記憶細胞數量增多，免疫預防作用強。