Question

【題目】SARS病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，在SARS病人康復后的血清中有抗S蛋白的特異性抗體。某研究小組為了研制預防SARS病毒的疫苗，利用基因工程制備抗原。其簡要的操作流程如圖1（①-⑧為過程，P1-P4代表分子結構）：

【1】圖1中涉及基因工程類型有______________。

【2】圖1中③⑤過程與②過程比較，所用不同的酶是______________。

【3】關于抗原G和抗原H的說法正確的是______________。

A.氨基酸序列不同，蛋白質結構不同B.氨基酸序列相同，蛋白質結構相同

C.氨基酸序列相同，蛋白質結構不同D.氨基酸序列不同，蛋白質結構相同

【4】P2中含有轉錄起始位點（TSS）、轉錄終止位點（TTS）如圖2，P2與S基因結合獲得了甲、乙、丙三種重組載體如圖3，這三種重組載體中，不能在大鼠受精卵中表達抗原H的是___________。

圖4是大腸桿菌中發生的系列反應程序，一種氨基酸在酶作用下產生另一種氨基酸。1-6代表不同的氨基酸，V-Z代表不同的酶；圖5是篩選和培養大腸桿菌過程，據圖回答：

【5】在W失效的情況下，為達到篩選目的，至少要向平板內的固體培養基中加入________。

A.3B.4C.5D.6

【6】圖5中⑦、⑧過程需重復幾次，目的是___________________________。

Answer 1

【答案】

【1】微生物基因工程和動物基因工程

【2】DNA連接酶

【3】C

【4】甲和丙

【5】B

【6】進一步篩選純化獲得表達S基因能力強的大腸桿菌

【解析】

1．基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成．

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等．

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法．

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．

2．基因工程的工具：

（1）限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。

（2）DNA連接酶：連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

（3）運載體：常用的運載體：質粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。

【1】圖中基因工程的受體細胞為大腸桿菌和動物的受精卵，因此圖中的基因工程為微生物基因工程和動物基因工程。

【2】圖1中③⑤過程為構建目的基因表達載體的過程，需要用到DNA連接酶和限制酶，步驟②為獲取目的基因的過程，該過程需要用到限制酶，因此，③⑤過程與②過程比較，所用不同的酶是DNA連接酶。

【3】圖中抗原G和抗原H的制備過中所用的目的基因是相同的，因此在受體細胞中指導產生的多肽鏈中氨基酸的序列是相同的，但由于大腸桿菌中沒有內質網和高爾基體，因此不能對多肽鏈進行加工，而在大鼠細胞中目的基因控制產生的多肽鏈可以在內質網和高爾基體中進行加工，因此構成抗原G和抗原H的多肽鏈中氨基酸序列相同，但兩種蛋白質的空間結構不同，即C正確。

故選C

【4】如圖2中， P2含有轉錄起始位點（TSS）、轉錄終止位點（TTS），因此，P2與S基因結合后，要實現S基因的表達，需要將S基因插入轉錄起始點和轉錄終止點之間，而獲得的甲、乙、丙三種重組載體中，只有重組質粒乙的S基因位于轉錄起始點和轉錄終止點之間，而甲和丙均不符合要求，因此，這三種重組載體中，不能在大鼠受精卵中表達抗原H的是甲和丙。

【5】圖4是大腸桿菌中發生的系列反應程序，如果W酶失效，則會導致2無法轉變為4，進而導致氨基酸4的缺失，進一步導致后續過程無法完成，為保證大腸桿菌正常生長繁殖，以保證篩選過程的正常進行，因此需要至少要向平板內的固體培養基中加入氨基酸4才能保證大腸桿菌代謝的正常進行，即B正確。

故選B。

【6】圖5是篩選和培養大腸桿菌過程，其中⑦、⑧過程需多次重復進行，為的是篩選純化出表達S基因能力強的大腸桿菌。

熟知基因工程的原理以及操作流程是解答本題的關鍵！能夠正確認識圖中個步驟的含義是解答本題的另一關鍵！