Question

【题目】100多年前，“疫苗之父”巴斯德开创了第一次疫苗革命，其特点是接种灭活或减毒的病原微生物．20世纪70年代开始，现代生物技术的迅猛发展开创了第二次疫苗革命，使疫苗的研制进入分子水平．图1是1986年通过基因工程制备乙型肝炎表面抗原（HbsAg）从而获得乙肝疫苗的过程。

在如图1步骤①和③的过程中，需要用合适的限制酶切割乙肝表面抗原基因和质粒。现将乙肝表面抗原基因及质粒的部分限制酶的识别序列及位置表示为图2。质粒中的启动子是质粒中基因得以正常表达所必需的部分。lacZ基因合成某种酶，该酶能将无色染料X﹣gal变成蓝色，最终能在无色染料X﹣gal的培养基上将含该基因的菌落染成蓝色。

限制酶	EcoR	BclⅠ	BamHⅠ	HindⅢ
识别序列及切割位点	G↓AATTC	T↓GATCA	G↓GATCC	A↓AGCTT

（1）为了避免自身环化及便于筛选，则切割质粒选用的限制酶是_____，切割乙肝表面抗原基因选用的限制酶是_____。

（2）为筛选含有乙肝表面抗原的大肠杆菌细胞，需要将导入操作之后的大肠杆菌接种到含_____的固体牛肉膏蛋白胨培养基上，挑选_____的菌落纯化培养。

（3）下列有关限制酶的叙述中，正确的是_____

A．限制酶催化的反应类型是氧化分解反应

B．限制酶破坏的是氢键

C．一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列

D．EcoR酶与HindⅢ酶相比较，EcoR酶切割后DNA片段较容易分离

（4）在图1步骤④中，使用基因工程工具酶是_____。一个乙肝表面抗原基因与一个质粒重组的过程中（图2的步骤④），游离的磷酸基团数目减少_____ 个

（5）通过基因工程生产的疫苗与灭活或减毒的病原微生物的疫苗，在安全性方面的比较结果及理由是_____。

Answer 1

【答案】BamHⅠ和HindⅢ BclⅠ和HindⅢ 氨苄青霉素和无色染料X﹣gal 未被染上蓝色的菌落 CD DNA连接酶 4个 基因工程疫苗更安全，因为疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不会出现病毒侵染的情况

【解析】

（1）目的基因中含有限制酶EcoR的切割位点，因此不能用该酶切割外源DNA分子，为了避免自身环化及便于筛选，切割乙肝表面抗原基因选用的限制酶是BclⅠ和HindⅢ。用限制酶BclⅠ切割质粒会破坏启动子，因此切割质粒选用的限制酶是BamHⅠ和Hind（BclⅠ和BamHⅠ切割产生的黏性末端相同）。
（2）构建基因表达载体时使用了限制酶HindⅢ，导致lacZ基因被破坏（导入重组质粒的大肠杆菌不能合成某种酶，不能使无色染料X-gal变成蓝色），但没有破坏氨苄青霉素抗性基因（导入重组质粒的大肠杆菌能抗氨苄青霉素）。为筛选含有乙肝表面抗原的大肠杆菌细胞，需要将导入操作之后的大肠杆菌接种到含氨苄青霉素和无色染料X-gal的固体牛肉膏蛋白胨培养基上，挑选未被染上蓝色的菌落纯化培养。
（3）A、限制酶催化的反应类型是水解反应，A错误；
B、限制酶破坏的是磷酸二酯键，B错误；
C、一种限制酶只能识别双链DNA中某种特定的脱氧核苷酸序列，C正确；
D、C和G含量越高，DNA分子越稳定，因此EcoR酶与HindⅢ酶相比较，EcoR酶切割后DNA片段较容易分离，D正确。
故选CD。
（4）图1步骤④表示基因表达载体的构建过程，该过程需要DNA连接酶。一个乙肝表面抗原基因（含有2个游离的磷酸基团）与一个质粒（被切开的质粒含有2个游离的磷酸基团）重组的过程中（图一的步骤④），游离的磷酸基团数目减少4个。
（5）通过基因工程生产的疫苗与灭活或减毒的病原微生物的疫苗，在安全性方面的比较结果及理由是基因工程疫苗更安全，因为疫苗成分中只含病毒蛋白，不含病毒核酸，不会出现病毒侵染的情况。