Question

【題目】研究發(fā)現(xiàn)，H5亞型禽流感病毒能突破種間屏障感染人類(lèi)�？蒲腥藛T針對(duì)人流感病毒H3以及禽流感病毒H5進(jìn)行了相關(guān)研究�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1） 科研人員獲得兩種病毒的RNA，通過(guò)逆轉(zhuǎn)錄得到兩種病毒的DNA。PCR擴(kuò)增合成兩種病毒的DNA片段時(shí)，所需的關(guān)鍵酶是___________。

（2）研究人員利用p質(zhì)粒構(gòu)建p﹣H5/H3共表達(dá)的重組質(zhì)粒（如圖），設(shè)計(jì)思路是：先將H5基因整合到p質(zhì)粒（僅含有NheⅠ和XhoⅠ酶切位點(diǎn)）上，再將H3基因插入，獲得重組質(zhì)粒。為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，需要在目的基因兩端引入酶切位點(diǎn)，在H5基因兩端需要引入___________酶切位點(diǎn)。

（3）重組質(zhì)粒p﹣H5/H3中的啟動(dòng)子是___________識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。除圖中所示的組成外，重組質(zhì)粒p﹣H5/H3中還應(yīng)有___________等。

（4）研究人員將重組質(zhì)粒p﹣H5/H3直接導(dǎo)入人或動(dòng)物體內(nèi)，讓其在宿主細(xì)胞中表達(dá)出___________，不斷進(jìn)行體液免疫和細(xì)胞免疫，達(dá)到預(yù)防的目的。上述研究表明，通過(guò)將___________，可以實(shí)現(xiàn)一種基因疫苗預(yù)防多種疾病的目的。

Answer 1

【答案】熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶） NheⅠ、ClaⅠ、XhoⅠ RNA聚合酶 終止子、標(biāo)記基因 抗原蛋白 多個(gè)抗原基因插入同一個(gè)質(zhì)粒中

【解析】

一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除了目的基因外，還必須有啟動(dòng)子、終止子以及標(biāo)記基因等。啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA,最終獲得所需要的蛋白質(zhì)。終止子相當(dāng)于一盞紅色信號(hào)燈， 使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來(lái)。終止子位于基因的尾端，也是一段 有特殊結(jié)構(gòu)的DNA短片段。標(biāo)記基因的作用是為了鑒別受體細(xì)胞中是否含有目的基因，從而將含有目的基因的細(xì)胞篩選出來(lái)，如抗生素抗性基因就可以作為這種基因。

（1）將經(jīng)過(guò)逆轉(zhuǎn)錄得到兩種病毒的DNA，通過(guò)PCR擴(kuò)增合成兩種病毒的DNA片段時(shí)，所需的關(guān)鍵酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），因?yàn)?/span>PCR技術(shù)需要高溫過(guò)程。

（2）題意顯示需要構(gòu)建如圖所示的p﹣H5/H3共表達(dá)的重組質(zhì)粒，根據(jù)設(shè)計(jì)思路可知，需要先將H5基因整合到p質(zhì)粒上，根據(jù)p質(zhì)粒含有的NheⅠ和XhoⅠ酶切位點(diǎn)，可推知，若要讓H5基因整合到p質(zhì)粒上，需要在H5基因的兩段引入NheⅠ和XhoⅠ兩個(gè)酶切位點(diǎn)，又因還需要再將H3基因插入圖中相應(yīng)的位置，因此在對(duì)H5基因引入酶切位點(diǎn)時(shí)，還需要將ClaⅠ酶切位點(diǎn)引入，以便讓H3基因插入圖中相應(yīng)的位置，獲得重組質(zhì)粒。因此，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，需要�?/span>H5基因兩端需要引入NheⅠ、ClaⅠ、XhoⅠ酶切位點(diǎn)。

（3）啟動(dòng)子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄出mRNA。除圖中所示的組成外，重組質(zhì)粒p﹣H5/H3中還應(yīng)有終止子、標(biāo)記基因等必需的片段。

（4）研究人員將重組質(zhì)粒p﹣H5/H3直接導(dǎo)入人或動(dòng)物體內(nèi)，讓其在宿主細(xì)胞中表達(dá)出相應(yīng)的抗原蛋白，從而激起機(jī)體的體液免疫和細(xì)胞免疫達(dá)到預(yù)防的目的。本研究表明，通過(guò)將多個(gè)抗原基因插入同一個(gè)質(zhì)粒中，成功導(dǎo)入后并實(shí)現(xiàn)表達(dá)，可以達(dá)到一種基因疫苗預(yù)防多種疾病的目的。