Question

【題目】前不久，某生物公司的百白破疫苗檢驗不符合規(guī)定。為生產(chǎn)高效價疫苗和簡化計劃免疫程序，科學(xué)家研制出基因工程乙肝—百白破（rHB-DTP）四聯(lián)疫苗，經(jīng)各項檢測均通過rHB-DTP四聯(lián)疫苗制檢規(guī)程的要求。其有效成分是乙肝病毒表面抗原和百日咳桿菌、白喉桿菌、破傷風(fēng)桿菌的類毒素。請分析回答：

（1）為獲取百日咳桿菌類毒素的基因，可從百日咳桿菌的細(xì)胞中提取對應(yīng)mRNA，在________的作用下合成雙鏈cDNA片段，獲得的CNA片段與百日咳桿菌中該基因堿基序列________（填“相同”或“不同”）。

（2）由于乙肝病毒表面抗原的基因序列比較小，且序列已知，獲得目的基因可采用________，然后通過PCR技術(shù)大量擴(kuò)增，此技術(shù)的前提是已知________。

（3）把目的基因?qū)�入受體細(xì)胞時，科學(xué)家采用了改造后的腺病毒作為載體，寫出你認(rèn)為科學(xué)家選它的理由：________（寫出兩點）。

（4）研究發(fā)現(xiàn)，如果將白喉桿菌類毒素20位和24位的氨基酸改變?yōu)榘腚装彼�，免疫效果更好，請完善此種技術(shù)的基本流程：從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)→________→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。

（5）實驗證明，一定時間內(nèi)間隔注射該疫苗3次效果更好，其主要原因是體內(nèi)產(chǎn)生的________細(xì)胞數(shù)量增多，當(dāng)同種抗原再次侵入人體時二次免疫的特點是________。

Answer 1

【答案】逆轉(zhuǎn)錄酶 不同 化學(xué)方法人工合成（人工化學(xué)合成） 一段目的基因的核苷酸序列以便合成引物 能自主復(fù)制、有多個限制酶切位點、有標(biāo)記基因、對宿主細(xì)胞無害（答出其中兩個即可） 設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu) 記憶 短時間內(nèi)迅速產(chǎn)生大量的抗體和記憶細(xì)胞，免疫預(yù)防作用更強(qiáng)。

【解析】

1、基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)胞法。

2、記憶細(xì)胞使得二次免疫反應(yīng)快而強(qiáng)。

（1）由mRNA合成cDNA的過程屬于逆轉(zhuǎn)錄過程，需要逆轉(zhuǎn)錄酶。獲得的cDNA片段只包含基因的編碼區(qū)，沒有非編碼區(qū)，因此與百日咳桿菌中該基因堿基序列不同。

（2）由于乙肝病毒表面抗原的基因序列比較小，且序列已知，獲得目的基因可采用化學(xué)方法人工合成，然后通過PCR技術(shù)大量擴(kuò)增。通過PCR技術(shù)大量擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便合成引物。

（3）改造后的腺病毒具有能自主復(fù)制、有多個限制酶切位點、有標(biāo)記基因、對宿主細(xì)胞無害等特點，故可用做載體。

（4）將白喉桿菌類毒素 20位和24位的氨基酸改變?yōu)榘腚装彼釋儆诘鞍踪|(zhì)工程的范疇。其基本流程是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對應(yīng)的脫氧核苷酸序列。

（5）一定時間內(nèi)間隔注射該疫苗 3次效果更好，其主要原因是體內(nèi)產(chǎn)生的記憶細(xì)胞數(shù)量增多，當(dāng)同種抗原再次侵入人體時，記憶細(xì)胞會立即增殖分化，產(chǎn)生漿細(xì)胞或者效應(yīng)T細(xì)胞發(fā)揮免疫效應(yīng)。二次免疫的特點是短時間內(nèi)迅速產(chǎn)生大量的抗體和記憶細(xì)胞，免疫預(yù)防作用更強(qiáng)。