Question

【题目】基因工程乙肝疫苗是乙肝表面抗原（HBsAg）亚单位疫苗，制作过程是采用现代生物技术将乙肝病毒表达表面抗原的基因进行质粒构建，将其导入CHO细胞（中国仓鼠卵巢细胞）中，通过培养这种CHO细胞来表达乙肝表面抗原亚单位，从而获得疫苗，基本流程如图所示。请回答下列问题。

（1）要获取HBsAg基因，除图中方法外，还可以根据表面抗原蛋白质的结构推测______，进而推测目的基因的脱氧核苷酸序列，再进行人工合成。

（2）图中①过程选用的限制酶是_____________，理由是________________________。

（3）利用PCR技术扩增HBsAg基因片段的前提条件是______________________________，以便合成引物。以下是某同学设计的一组引物（只标注了部分碱基序列）：

该组引物是否合理________，理由是_____________。

（4）若一个HBsAg基因通过PCR扩增了4次，在子代基因中同时含有两个引物的基因占_____________。

（5）HBsAg基因在CHO细胞中表达需要有特异性的______________，控制基因表达的起始时间和表达程度。HBsAg基因能否在CHO细胞中稳定遗传的关键是____________________________。

Answer 1

【答案】氨基酸序列 HindⅢ和XhoⅠ HBsAg基因含有限制酶HindⅢ、SamⅠ和XhoⅠ的切割位点，但限制酶SamⅠ的切割位点位于目的基因上，若选用限制酶SmaⅠ则会破坏目的基因。 要有一段已知目的基因的核苷酸序列 否（不合理） 引物Ⅱ自身折叠后会出现局部碱基互补配对，这影响了与模板的碱基互补配对 启动子 CHO细胞的DNA上是否插入了HBsAg基因

【解析】

基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因：DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA：分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质：抗原——抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。图示过程为利用PCR技术扩增目的基因，①过程构建基因表达载体，②过程导入受体细胞。

（1）获取目的基因除了图中方法外，还可以根据表面抗原蛋白质的结构推测氨基酸序列，进而推测目的基因的脱氧核苷酸序列，再进行人工合成。

（2）根据图示目的基因和载体上的限制酶切点，含有目的基因（HBsAg基因）的外源DNA分子中含有限制酶HindⅢ、SamⅠ和XhoⅠ的切割位点，但其中限制酶SamⅠ的切割位点位于目的基因上，若选用限制酶SmaⅠ则会破坏目的基因，为了保证目的基因的完整性，因此过程①用到的限制酶是HindⅢ和XhoⅠ。

（3）利用PCR技术扩增HBsAg基因片段，其前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根据这一序列合成引物。设计的引物是与相对应的模板连结合，但图片中的引物Ⅱ自身折叠后会出现局部碱基互补配对，这影响了与模板的碱基互补配对，所以不合理。

（4）目的基因扩增4次后共得到16个DNA分子，除了含有模板DNA链的2个DNA分子外，其余的子代基因中同时含有两个引物，因此在子代基因中同时含有两个引物的基因占。

（5）启动子是基因的一个组成部分，控制基因表达（转录）的起始时间和表达的程度。目的基因能否在受体细胞中稳定遗传的关键是转基因生物的DNA上是否插入了目的基因，即HBsAg基因能否在CHO细胞中稳定遗传的关键是：CHO细胞的DNA上是否插入了HBsAg基因。