Question

【題目】2020年3月16日，中國科學(xué)家陳薇院士團(tuán)隊(duì)研制的重組新冠疫苗通過臨床研究注冊審評(píng)，獲批進(jìn)入臨床試驗(yàn)。重組新冠疫苗的制備流程如圖。

回答下列問題。

（1）步驟②需要___________作為原料。步驟③需要的工具酶是_____________。

（2）被用作載體的Ad5應(yīng)具有的特點(diǎn)是________________（答出1點(diǎn)即可）

（3）步驟④是___________________。

（4）重組疫苗注入志愿者體內(nèi)后，S蛋白基因指導(dǎo)合成的S蛋白作為_______________，刺激機(jī)體產(chǎn)生能與之相結(jié)合的抗體，抗體的分泌量可作為檢測疫苗對(duì)志愿者免疫效果的指標(biāo)。參加臨床試驗(yàn)的志愿者需要滿足的條件之一是_________________（填“有”或“無”）SARS-CoV-2感染史，理由是_____________________。

（5）為探究疫苗的注射劑量對(duì)志愿者產(chǎn)生的免疫效果，需進(jìn)一步試驗(yàn)，請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)思路______________。

Answer 1

【答案】脫氧核苷酸 Taq酶（或限制酶） 能自我復(fù)制（有一個(gè)或多個(gè)切割位點(diǎn)、有標(biāo)記基因位點(diǎn)、對(duì)受體細(xì)胞無害） 基因表達(dá)載體的構(gòu)建 抗原 無 抗原無有SARS-CoV-2感染史的志愿者血清中會(huì)存在一定量的相應(yīng)抗體，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生干擾 給不同組志愿者分別注射不同劑量的疫苗，一段時(shí)間后采集血樣檢測相應(yīng)抗體的水平

【解析】

二次免疫：記憶細(xì)胞可以在抗原消失后很長時(shí)間內(nèi)保持對(duì)這種抗原的記憶，當(dāng)再接觸這種抗原時(shí)，能迅速增殖、分化，快速產(chǎn)生大量的抗體，故二次免疫反應(yīng)快而且強(qiáng)烈。

題圖分析，圖中為重組新冠疫苗的制備流程，其中①為獲取新冠病毒RNA的過程；②為以新冠病毒RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄出cDNA的過程；③表示通過PCR技術(shù)獲取S蛋白基因的過程；④為將腺病毒和S蛋白基因重組的過程；⑤新冠疫苗的實(shí)驗(yàn)并檢測。

（1）步驟②為逆轉(zhuǎn)錄過程，合成的產(chǎn)物是DNA，因此需要脫氧核苷酸作為原料。步驟③為利用PCR技術(shù)擴(kuò)增獲得S蛋白基因的過程，該過程需要的酶是Taq酶（耐高溫的DNA聚合酶），同時(shí)還需要用限制酶對(duì)獲得的S蛋白基因進(jìn)行修飾。

（2）Ad5作為載體應(yīng)具有的特點(diǎn)是有多個(gè)限制酶切位點(diǎn)、有標(biāo)記基因、在宿主細(xì)胞中可以存活表達(dá)、大小適中而且對(duì)宿主細(xì)胞無害等等。

（3）步驟④為構(gòu)建目的基因表達(dá)載體的過程，即重組新冠疫苗的過程。

（4）重組疫苗注入志愿者體內(nèi)后，S蛋白基因指導(dǎo)合成的S蛋白作為抗原，刺激機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫過程，機(jī)體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生能與之相結(jié)合的抗體，抗體的分泌量可作為檢測疫苗對(duì)志愿者免疫效果的指標(biāo)。參加臨床試驗(yàn)的志愿者需要滿足無SARS-CoV-2感染史，即未感染過新冠病毒的志愿者，因?yàn)楦腥具^新冠病毒的人體內(nèi)含有對(duì)新冠病毒的記憶細(xì)胞，若注射疫苗會(huì)出現(xiàn)二次免疫的特征，即體內(nèi)的記憶細(xì)胞會(huì)迅速增殖分化產(chǎn)生大量的漿細(xì)胞，漿細(xì)胞合成并分泌大量的抗體，從而導(dǎo)致無法檢測出該疫苗的真正效果。

（5）實(shí)驗(yàn)?zāi)康臑樘骄恳呙绲淖⑸鋭┝繉?duì)志愿者產(chǎn)生的免疫效果，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目芍�，該�?shí)驗(yàn)的自變量為疫苗的劑量，因變量為抗體產(chǎn)生量的變化，因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)如下：將同性別且年齡相當(dāng)?shù)闹驹刚唠S機(jī)分成若干組，然后給不同組別的志愿者注射不同劑量梯度的疫苗，一段時(shí)間之后，檢測志愿者體內(nèi)的抗體產(chǎn)生量，做好記錄并比較、分析得出結(jié)論。