Question

【題目】核酸疫苗是將編碼某種抗原蛋白的外源基因（DNA或RNA片段）導(dǎo)入動(dòng)物體細(xì)胞內(nèi)，通過宿主細(xì)胞的表達(dá)系統(tǒng)合成抗原蛋白，誘導(dǎo)宿主產(chǎn)生對(duì)該抗原蛋白的免疫應(yīng)答，以達(dá)到預(yù)防或治療相應(yīng)疾病的一類新型疫苗。研究表明核酸疫苗不僅具有良好的免疫原性與安全性，且由于核酸更易于修飾與改造，較以往蛋白疫苗具有更大的靈活性和更廣闊的應(yīng)用前景。請(qǐng)回答：

（1）研發(fā)DNA疫苗時(shí)，構(gòu)建含有病原體抗原基因表達(dá)載體的過程中需要用到的工具酶有_____________。

（2）圖中所用的載體是_______________，構(gòu)建基因表達(dá)載體的目的是________________，基因表達(dá)載體中，驅(qū)動(dòng)病原體抗原基因轉(zhuǎn)錄的結(jié)構(gòu)為________________。將該DNA疫苗導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是肌肉注射法或__________________。

（3）mRNA疫苗可以由計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、制造并通過高速機(jī)器大批量生產(chǎn)。目前用于制造疫苗的RNA有兩種，非復(fù)制型mRNA和自我擴(kuò)增型mRNA，從圖中可以看出自我擴(kuò)增型mRNA的優(yōu)點(diǎn)是可在細(xì)胞內(nèi)_____________。mRNA常被包裹在脂質(zhì)體顆粒中注射到相關(guān)人員的手臂肌肉，脂質(zhì)體顆粒的作用是____________________。

（4）病毒核酸檢測(cè)試劑盒通常以病毒獨(dú)特的基因序列為檢測(cè)靶標(biāo)。PCR擴(kuò)增時(shí)每一個(gè)循環(huán)分為_______________三步，使靶標(biāo)DNA序列呈指數(shù)增加。每一個(gè)擴(kuò)增出來的DNA序列都與預(yù)先加入的一段熒光標(biāo)記_________________結(jié)合，產(chǎn)生熒光信號(hào)，擴(kuò)增出來的靶標(biāo)DNA序列越多，累積的熒光信號(hào)就越強(qiáng)。在沒有病毒的樣本中，因?yàn)闆]有靶標(biāo)DNA序列擴(kuò)增，所以就檢測(cè)不到熒光信號(hào)增強(qiáng)。

Answer 1

【答案】限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶 質(zhì)粒 使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用 啟動(dòng)子 基因槍法（微彈轟擊法） 大量復(fù)制，提高蛋白質(zhì)合成效率 保護(hù)mRNA，防止被酶降解 變性、復(fù)性、延伸 探針

【解析】

1、基因工程的工具：

（1）限制酶：能夠識(shí)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(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。

（2）DNA連接酶：連接的是兩個(gè)核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

（3）運(yùn)載體：常用的運(yùn)載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動(dòng)植物病毒。

2、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。

（4）目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）構(gòu)建基因表達(dá)載體的過程中需要用到的工具酶有限制性核酸內(nèi)切酶（限制酶）、DNA連接酶。

（2）圖中所用的質(zhì)�？梢猿洚�(dāng)運(yùn)載體的作用，構(gòu)建基因表達(dá)載體可以使目的基因在受體細(xì)胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代，同時(shí)使目的基因能夠表達(dá)和發(fā)揮作用�；�因表達(dá)載體中的啟動(dòng)子可以驅(qū)動(dòng)目的基因的轉(zhuǎn)錄。將該DNA疫苗導(dǎo)入受體細(xì)胞的方法是肌肉注射法或基因槍法（微彈轟擊法）。

（3）從圖中可以看出自我擴(kuò)增型mRNA可在細(xì)胞內(nèi)大量復(fù)制，提高蛋白質(zhì)合成效率。mRNA常被包裹在脂質(zhì)體顆粒中注射到相關(guān)人員的手臂肌肉，其中的脂質(zhì)體顆�？梢员Ｗo(hù)mRNA，防止被酶降解。

（4）PCR擴(kuò)增時(shí)每一個(gè)循環(huán)分為變性、復(fù)性、延伸三步，使靶標(biāo)DNA序列呈指數(shù)增加。每一個(gè)擴(kuò)增出來的DNA序列都與預(yù)先加入的一段熒光標(biāo)記探針結(jié)合，產(chǎn)生熒光信號(hào)，擴(kuò)增出來的靶標(biāo)DNA序列越多，累積的熒光信號(hào)就越強(qiáng)。