Question

【題目】截止2020年3月，新冠病毒（COVID-19）在全世界范圍內(nèi)迅速傳播，中國在抗擊疫情的過程中做出了巨大的犧牲和努力，為世界樹立了狙擊流行病的旗幟和標(biāo)桿；某科研隊伍提出了利用基因工程技術(shù)手段研制兩種新冠病毒疫苗的思路，主要研制流程如下圖，請回答以下問題：

（1）圖中①的名稱是______________。

（2）進行PCR技術(shù)需要的條件有______________。

（3）兩種疫苗的研制過程中均涉及了基因工程的相關(guān)操作，其核心步驟是______________。進行②過程需要用到的工具酶有______________。

（4）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞可采用______________法。

（5）疫苗最重要的目的是對新冠病毒引起的肺炎進行免疫______________（“治療”或“預(yù)防”）；對該疑似患者確診時，可以對疑似患者進行核酸檢測，即采集其咽拭子，與已知病毒進行______________比較。

（6）接種基因工程疫苗比接種滅活獲減毒的病毒疫苗更安全，試從疫苗的結(jié)構(gòu)特點解釋原因：__________________________________________。

Answer 1

【答案】cDNA 目的基因片段、游離的四種脫氧核苷酸、一對引物、Taq酶 構(gòu)建表達(dá)載體 限制酶、DNA連接酶 顯微注射 預(yù)防 核酸序列（或RNA．序列或核糖核苷酸序列） 該疫苗不具有遺傳物質(zhì)，不會出現(xiàn)病毒增殖和感染

【解析】

1．基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成。

（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。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

2．基因工程的工具：

（1）限制酶：能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。

（2）DNA連接酶：連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

（3）運載體：常用的運載體：質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。

（1）圖中①是新冠病毒RNA逆轉(zhuǎn)錄的產(chǎn)物，因此為cDNA。

（2）圖中進行PCR技術(shù)必備的條件有目的基因片段、游離的四種脫氧核苷酸、一對引物、Taq酶等。

（3）基因表達(dá)載體的構(gòu)建是基因工程的核心步驟。圖中②過程就是基因表達(dá)載體構(gòu)建的過程，該步驟中需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶，限制酶能識別雙鏈DNA中特定的核苷酸序列，并在該部位把單鏈中的磷酸二酯鍵切開，DNA連接酶能夠?qū)?/span>DNA片段連接起來。

（4）將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法很多，具體用哪一種要看受體細(xì)胞的種類，這里的受體細(xì)胞是動物細(xì)胞，因此這里用顯微注射法將重組質(zhì)粒導(dǎo)入受體細(xì)胞。

（5）疫苗能夠激起人體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生相應(yīng)的抗體和記憶細(xì)胞，據(jù)此可知疫苗的最重要的目的是對新冠病毒引起的肺炎進行免疫預(yù)防，對疑似患者確診時，可以對疑似患者進行核酸檢測，即采集其咽拭子，與已知病毒進行核酸序列（或RNA．序列或核糖核苷酸序列）比較，以此來確定病原體的種類。

（6）由圖示可知基因工程疫苗是蛋白質(zhì)疫苗，而滅活獲減毒的病毒疫苗依然含有核酸成分，也就是說基因工程疫苗不具有遺傳物質(zhì)，不會出現(xiàn)病毒增殖和感染，因此該疫苗更安全。