Question

【題目】前不久，某生物公司的百白破疫苗檢驗不符合規定。為生產高效價疫苗和簡化計劃免疫程序，科學家研制出基因工程乙肝－百白破（rHB－DTP）四聯疫苗，經各項檢測均通過 rHB－DTP四聯疫苗制檢規程的要求。其有效成分是乙肝病毒表面抗原、百日咳桿菌、白喉桿菌和破傷風桿菌的四種類毒素。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胞中提取對應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 PCR技術大量擴增____________，此技術的前提是已知一段____________的核苷酸序列以便合成。

（3）把目的基因導入受體細胞時，科學家采用了改造后的腺病毒作為載體，寫出你認為科學家選它的理由_________________________________________________。（寫出 2點）

（4）研究發現，如果將白喉桿菌類毒素 20位和 24位的氨基酸改變為半胱氨酸，免疫效果更好，請寫出此種技術的基本流程_____________。

（5）實驗證明，一定時間內間隔注射該疫苗 3次效果更好，其主要原因是體內產生的_____細胞數量增多，當同種抗原再次侵入人體時二次免疫的特點是_____。

Answer 1

【答案】逆轉錄酶 不同 人工合成法 目的基因 引物 能自主復制、有多個限制酶切位點、有標記基因、對宿主細胞無害 從預期蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列 記憶 反應快，反應強烈，產生抗體多

【解析】

1、基因工程技術的基本步驟：
（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。
（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。
（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

2、記憶細胞使得二次免疫反應快而強。

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

（2）可通過化學方法人工合成（人工化學合成）序列較小且已知的基因片段。通過PCR技術大量擴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制、有多個限制酶切位點、有標記基因、對宿主細胞無害等特點，故可用做載體。

（4）將白喉桿菌類毒素20位和24位的氨基酸改變為半胱氨酸屬于蛋白質工程的范疇，故其基本流程是從預期蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基酸序列→找到相對應的脫氧核苷酸序列。

（5）一定時間內間隔注射該疫苗 3次效果更好，其主要原因是體內產生的記憶細胞數量增多，當同種抗原再次侵入人體時二次免疫的特點是短時間內迅速產生大量的抗體和記憶細胞，免疫預防作用更強。