Question

2009年3月，甲型H1N1新型流感在墨西哥爆發，目前全球已造成一萬多人死亡．9月7日，中國首先簽發可免疫接種的疫苗．至12月24日，中國已接種4333萬人．
下面是生物小組模擬甲型H1N1流感疫苗研制過程而設計的實驗，回答問題：
A：制備疫苗
將純化的甲型H1N1流感病毒在

 

中培養、增殖．獲取病毒后用滅活劑將其殺死，但要確保滅活病毒的

 

不被破壞，以便能被免疫細胞識別．這樣得到的滅活病毒即是疫苗．
B：用實驗動物檢測疫苗的有效性
（1）他們用家兔做實驗動物，設計了以下實驗，其內容不完整，請按要求補充．
實驗假設：

 

．
實驗材料：家兔、疫苗和必需的器具、藥品若干．
方法步驟：
把該疫苗注射到實驗家兔體內，一段時間后，對實驗家兔注射

 

，發現注射了疫苗的家兔不會感染甲型H1N1流感．從而得出實驗結論：疫苗使實驗家兔獲得了免疫力．上述實驗過程不足以嚴密論證以上結論，理由是：

 

．
（2）請你設計具體全面的實驗步驟，驗證以上實驗結論：
①

 

②

 

③

 

．
預測實驗結果：

 

．
（3）如果上述實驗確認了疫苗對實驗動物和人的有效性，仍然不可以對人進行大范圍接種，因為

 

 還有待研究．
C：用抗體治療”甲流”
若要利用生物技術制備”甲流”抗體，其操作過程是：先從已痊愈的”甲流”患者血清中取得”甲流”抗體，測定它的

 

序列，據此推測相關的

 

，最終以

 

為原料人工合成”甲流”抗體基因，并制成

 

導入受體細胞中使其表達，獲得足夠的抗體用于治療”甲流”患者．現在實驗需求大量的抗體基因，如何解決？

 

．

Answer 1

考點：人體免疫系統在維持穩態中的作用,基因工程的應用

專題：

分析：疫苗一般采用滅活的病毒，而病毒的生命活動離不開宿主細胞．
要判斷疫苗是否使實驗家兔獲得了免疫力，必須讓家兔感染相應抗原，同時要設以對照以排除家兔本身是否具有免疫力的干擾．實驗中實驗材料屬于無關變量，所以必須選取生理狀況相似、健康的實驗家兔隨機均分．抗原的量也屬于無關變量．因變量觀測指標為兩組兔子的發病率．若假設成立，則甲組家兔有免疫力，不易發病．
蛋白質工程工程中根據中心法則逆推以確定目的基因的堿基序列：預期蛋白質功能→設計預期的蛋白質結構→推測應有氨基酸序列→找到對應的脫氧核苷酸序列（基因）．

解答： 解：A：將純化的甲型H1N1流感病毒在特定的活細胞中培養、增殖，用滅活劑將其殺死，但不能破壞抗原決定簇，以便能被免疫細胞識別；這樣得到的滅活病毒即是疫苗．
B：（1）根據實驗目的“用實驗動物檢測疫苗的有效性”，推出實驗假設為該疫苗可以刺激家兔產生相應的抗體．
（2）設計對照實驗：①取材編號：將若干只生長狀況相似、健康的實驗家兔，隨機等分成甲乙兩組．
②分別作不同的處理：甲組接種疫苗，乙組接種等量的生理鹽水，一段時間后分別注射等量甲型H1N1流感病毒．
③觀察實驗結果：在相同且適宜的條件下，觀察一段時間后，統計甲乙兩組家兔的發病率；由于甲組家兔注射疫苗，產生記憶細胞，則甲組家兔甲型H1N1流感的發病率遠低于乙組家兔，．
（3）疫苗對實驗動物和人的有效性得到驗證，仍然不可以對人進行大范圍接種，因為對人安全性還有待研究．
C：若要利用生物技術制備”甲流”抗體，其操作過程是：先從已痊愈的”甲流”患者血清中取得”甲流”抗體，測定它的氨基酸序列，據此推測相關的mRNA序列，最終以四種游離的脫氧核苷酸為原料人工合成”甲流”抗體基因，并制成重組質粒導入受體細胞中使其表達，獲得足夠的抗體用于治療”甲流”患者．利用PCR技術（聚合酶鏈式反應）擴增目的基因．
故答案為：
A  特定的活細胞  抗原決定簇
B、（1）該疫苗可以刺激家兔產生相應的抗體
（2）將若干只生長狀況相似、健康的實驗家兔，隨機等分成甲乙兩組．甲組接種疫苗，乙組接種等量的生理鹽水，一段時間后分別注射等量甲型H1N1流感病毒．在相同且適宜的條件下，觀察一段時間后，統計甲乙兩組家兔的發病率．預測實驗結果：甲組家兔甲型H1N1流感的發病率遠低于乙組家兔．
（3）疫苗對人安全性（疫苗的安全性，安全性）
C：氨基酸 mRNA序列 　 四種游離的脫氧核苷酸
重組質粒   利用PCR技術（聚合酶鏈式反應）擴增目的基因．

點評：本題考查疫苗的制備、對照實驗的設計、蛋白質工程等相關知識，題量較大，涉及面較廣，但難度不大，提升學生的設計對照實驗的能力和理解能力．