利用新冠病毒(SARS-CoV-2)包膜表面的S蛋白研发的疫苗已在我国广泛接种。如图表示制备疫苗的相关过程,其中m、n分别是启动子和终止子,箭头处是限制酶的切点,SUC2是酵母菌的蔗糖转化酶基因,其终产物存在于液泡中,可以催化蔗糖水解成单糖被细胞利用。下表是可供选择使用的限制酶及其识别序列和切割位点。

限制酶 | BamHⅠ | NheⅠ | NcoⅠ | SphⅠ | Sau3AⅠ |
识别序列和切割位点 | 5′-G↓CTAGC-3′ | 5′-G↓GATCC-3′ | 5′-C↓CATGG-3′ | 5′-GCATG↓C-3′ | 5′-↓GATC-3′ |
NheI、NcoI
NheI、NcoI
,选择两种酶切割的优点是 形成不同的黏性末端,防止质粒及目的基因自连及目的基因反接
形成不同的黏性末端,防止质粒及目的基因自连及目的基因反接
。(2)由上图推测,目的基因S表达的模板链是a链,理由是
目的基因的a链位于重组质粒的内侧,b链位于外侧,转录方向为m→n,且转录只能从模板链的为3'端开始,因此a链是模板链
目的基因的a链位于重组质粒的内侧,b链位于外侧,转录方向为m→n,且转录只能从模板链的为3'端开始,因此a链是模板链
;该目的基因的表达离不开m,原因是 基因表达包括转录和翻译,启动子m是RNA聚合酶识别和结合部位,有了它才能驱动基因的转录
基因表达包括转录和翻译,启动子m是RNA聚合酶识别和结合部位,有了它才能驱动基因的转录
。(3)RT-PCR是将RNA逆转录(RT)和聚合酶链式反应(PCR)相结合的技术。利用S蛋白的RNA作为模板进行过程①,首先需要加入缓冲液、原料、酶Ⅰ、引物Ⅰ等物质后进行RT,获得单链DNA后,还需要添加与单链DNA互补的引物Ⅱ及酶Ⅱ,在PCR过程中酶Ⅰ所处的状态是
失活
失活
。以一个单链DNA为起点,进行n次循环的扩增,理论上需要 2n-1
2n-1
个引物Ⅱ;PCR每次循环一般可以分为变性、复性
复性
、延伸三步。(4)SUC2作为B上的标记基因,可以对导入B的酵母菌进行筛选。筛选时,需要使用以蔗糖为唯一碳源的培养基,对受体突变型酵母菌的要求是
不含SUC2基因或者SUC2基因被敲除
不含SUC2基因或者SUC2基因被敲除
。(5)与普通灭活或减活疫苗相比,上述方法制备的疫苗对人体更安全,主要原因是
此疫苗不含新冠病毒的核酸,不会在人体内增殖,仅注射病毒的部分蛋白进入人体,更安全
此疫苗不含新冠病毒的核酸,不会在人体内增殖,仅注射病毒的部分蛋白进入人体,更安全
。【答案】NheI、NcoI;形成不同的黏性末端,防止质粒及目的基因自连及目的基因反接;目的基因的a链位于重组质粒的内侧,b链位于外侧,转录方向为m→n,且转录只能从模板链的为3'端开始,因此a链是模板链;基因表达包括转录和翻译,启动子m是RNA聚合酶识别和结合部位,有了它才能驱动基因的转录;失活;2n-1;复性;不含SUC2基因或者SUC2基因被敲除;此疫苗不含新冠病毒的核酸,不会在人体内增殖,仅注射病毒的部分蛋白进入人体,更安全
【解答】
【点评】
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