Question

【題目】前不久，某生物公司的百白破疫苗檢驗(yàn)不符合規(guī)定。為生產(chǎn)高效價(jià)疫苗和簡(jiǎn)化計(jì)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(xiàng)檢測(cè)均通過(guò) 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、百日咳桿菌、白喉?xiàng)U菌和破傷風(fēng)桿菌的四種類(lèi)毒素。請(qǐng)分析回答：

（1）為獲取百日咳桿菌類(lèi)毒素的基因，可從百日咳桿菌的細(xì)胞中提取對(duì)應(yīng)mRNA，在______的作用下合成雙鏈 cDNA片段，獲得的 cDNA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(guò) 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(shí)，科學(xué)家采用了改造后的腺病毒作為載體，寫(xiě)出你認(rèn)為科學(xué)家選它的理由_________________________________________________。（寫(xiě)出 2點(diǎn)）

（4）研究發(fā)現(xiàn)，如果將白喉?xiàng)U菌類(lèi)毒素 20位和 24位的氨基酸改變?yōu)榘腚装彼�，免疫效果更好，�?qǐng)寫(xiě)出此種技術(shù)的基本流程_____________________________________。

（5）實(shí)驗(yàn)證明，一定時(shí)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(shí)二次免疫的特點(diǎn)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(gè)限制酶切位點(diǎn)、有標(biāo)記基因、對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)害 從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列 記憶 短時(shí)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(kù)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(dòng)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�?dòng)物細(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(guò)程屬于逆轉(zhuǎn)錄過(guò)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(méi)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）可通過(guò)化學(xué)方法人工合成（人工化學(xué)合成）序列較小且已知的基因片段。通過(guò)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(gè)限制酶切位點(diǎn)、有標(biāo)記基因、對(duì)宿主細(xì)胞無(wú)害等特點(diǎn)，故可用做載體。

（4）將白喉?xiàng)U菌類(lèi)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，故其基本流程是從預(yù)期蛋白質(zhì)功能出發(fā)→設(shè)計(jì)預(yù)期的蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)→推測(cè)應(yīng)有的氨基酸序列→找到相對(duì)應(yīng)的脫氧核苷酸序列。

（5）一定時(shí)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(shí)二次免疫的特點(diǎn)是短時(shí)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)。