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�？蒲腥藛T針對人流感病毒H3以及禽流感病毒H5進行了相關(guān)研究�；卮鹣铝袉栴}：

（1） 科研人員獲得兩種病毒的RNA，通過逆轉(zhuǎn)錄得到兩種病毒的DNA。PCR擴增合成兩種病毒的DNA片段時，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共表達的重組質(zhì)粒（如圖），設(shè)計思路是：先將H5基因整合到p質(zhì)粒（僅含有NheⅠ和XhoⅠ酶切位點）上，再將H3基因插入，獲得重組質(zhì)粒。為達到實驗?zāi)康�，需要在目的基因兩端引入酶切位點，在H5基因兩端需要引入___________酶切位點。

（3）重組質(zhì)粒p﹣H5/H3中的啟動子是___________識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(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)入人或動物體內(nèi)，讓其在宿主細胞中表達出___________，不斷進行體液免疫和細胞免疫，達到預(yù)防的目的。上述研究表明，通過將___________，可以實現(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、標記基因 抗原蛋白 多個抗原基因插入同一個質(zhì)粒中

【解析】

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

（1）將經(jīng)過逆轉(zhuǎn)錄得到兩種病毒的DNA，通過PCR擴增合成兩種病毒的DNA片段時，所需的關(guān)鍵酶是熱穩(wěn)定DNA聚合酶（Taq酶），因為PCR技術(shù)需要高溫過程。

（2）題意顯示需要構(gòu)建如圖所示的p﹣H5/H3共表達的重組質(zhì)粒，根據(jù)設(shè)計思路可知，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，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兩個酶切位點，又因還需要再將H3基因插入圖中相應(yīng)的位置，因此在對H5基因引入酶切位點時，還需要將ClaⅠ酶切位點引入，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，為達到實驗?zāi)康�，需要�?/span>H5基因兩端需要引入NheⅠ、ClaⅠ、XhoⅠ酶切位點。

（3）啟動子是一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，位于基因的首端，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動基因轉(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)入人或動物體內(nèi)，讓其在宿主細胞中表達出相應(yīng)的抗原蛋白，從而激起機體的體液免疫和細胞免疫達到預(yù)防的目的。本研究表明，通過將多個抗原基因插入同一個質(zhì)粒中，成功導(dǎo)入后并實現(xiàn)表達，可以達到一種基因疫苗預(yù)防多種疾病的目的。