Question

现代生物技术
埃博拉病毒（EBO）呈纤维状，目前分离出五种类型，其中EBOV是一种烈性的、泛嗜性的病毒，它首先破坏吞噬细胞，其次是肝、脾等细胞，进而导致血管通透性增加，出现严重的出血热现象．目前尚无针对该病毒的特效药或疫苗．

（1）EBOV感染者的血清中很难形成高浓度的抗体，这是因为

 

．
（2）较难制作EBO疫苗的原因与其遗传物质的种类以及表达方式有关．EBO病毒容易变异，这是因为

 

．
（3）EBO基因组为单股负链RNA，负链RNA的互补链才能与核糖体结合．EBO基因组在人体细胞内表达蛋白质的过程是（以遗传物质、箭头、过程名等表示）：

 

目前，抗击EBO的药物与疫苗的研制主要有两类技术．
技术类型一：细胞技术
（4）过程①获得的甲细胞是

 

细胞；过程②是

 

；所用瘤细胞的作用是

 

．
（5）要获得纯净的单一品种抗体，上述操作的要点是

 

．
技术类型二：基因过程技术--转基因疫苗
EBO衣壳外有包膜，包膜上有5种蛋白棘突（GP蛋白和VP系列蛋白，见图2），其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别．EBO基因组如图3所示．
（6）该技术的目的基因是

 

．
细菌是疫苗生产重要的角色；腺病毒具有弱致病性，常被用来携带目的基因进入宿主细胞的运载体，腺病毒基因组如图4．其中基因E与复制、转录有关；基因L是腺病毒衣壳基因．病毒在人体细胞内增殖会导致正常细胞裂解、死亡．因此，需要对腺病毒进行改造．图5表示转基因技术生产EBO蛋白疫苗与重组病毒粒子疫苗的基本过程．
（7）以EBO病毒包膜蛋白作为疫苗比较安全，其原因是

 

；缺点是

 

．
（8）生产含目的基因重组病毒粒子作为目的基因的运载体，优点是

 

；
为保障安全，基因重组病毒粒子需要除去自身原本的一些基因，改用辅助质粒携带这些基因．则除去的基因主要是

 

两类基因．
（9）辅助质粒携带EBO病毒上的这些基因，与EBO携带一样，均能在真核细胞中表达，说明

 

图6中neo是新霉素抗性基因，amp表示氨苄青霉素抗性基因，ori是质粒的复制子，限制酶BamHⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ作用位点如下图7．
（10）要能在大肠杆菌中不断表达目的基因，同时又能提高重组效率，选择的限制酶是

 

（11）要筛选出成功导入重组质粒的大肠杆菌，并准确定位所需大肠杆菌的菌落，实验室至少需要两种培养基，他们分别是

 

两种培养基．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,人体免疫系统在维持稳态中的作用,单克隆抗体的制备过程

专题：

分析：分析图1：图1表示单克隆抗体的制备过程，其中①表示获取浆细胞的过程；②表示细胞融合过程；③表示利用杂交瘤细胞生产单克隆抗体．
分析图2：EBO衣壳外有包膜，包膜上有5种蛋白棘突，其中GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别．
分析图3：图3是EBO基因组；
分析图4：图4是腺病毒基因组，其中基因E与复制、转录有关；基因L是腺病毒衣壳基因．
分析图5：图5表示转基因技术生产EBO蛋白疫苗与重组病毒粒子疫苗的基本过程．
分析图6：图6是质粒结构示意图，其中neo是新霉素抗性基因，amp表示氨苄青霉素抗性基因，ori是质粒的复制子，该质粒中有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ的作用位点．
分析图7：图7是含有目的基因的外源DNA分子．

解答： 解：（1）根据题干信息“首先破坏吞噬细胞”可知，EBOV感染者的血清中很难形成高浓度的抗体的原因是病毒最先侵染并破坏巨噬细胞，影响抗原呈递，阻断了体液免疫的发生．
（2）EBO病毒的遗传物质是RNA，而RNA是单链结构，稳定性较差，容易变异，因此较难制作EBO疫苗．
（3）EBO基因组为单股负链RNA，负链RNA的互补链才能与核糖体结合．因此，EBO基因组在人体细胞内表达蛋白质的过程是：RNA→RNA

翻译

蛋白质．
（4）图1表示单克隆抗体的制备过程，其中过程①表示给小鼠注射特定抗原，进而获得相应的B淋巴细胞或浆细胞，即图中甲细胞；过程②是将浆细胞和骨髓瘤细胞融合的过程；浆细胞能产生抗体，但在体外培养条件下不能无限增殖，因此所用瘤细胞的作用是能不断分裂，提高抗体的产量．
（5）要获得纯净的单一品种抗体，上述操作的要点是一个淋巴细胞与一个肿瘤细胞结合．
（6）根据题干信息“GP蛋白最为关键，能被宿主细胞强烈识别”可知，该技术的目的基因是G蛋白基因．
（7）以EBO病毒包膜蛋白作为疫苗比较安全，原因是蛋白质不具侵染性，不会破坏细胞结构；但蛋白质不能复制，因此疫苗量较少，引起的免疫反应效果较弱．
（8）生产含目的基因重组病毒粒子作为目的基因的运载体，其优点是能通过主动侵染细胞运载目的基因；根据题干信息“基因E与复制、转录有关；基因L是腺病毒衣壳基因”可知，为保障安全，基因重组病毒粒子需要除去复制基因E和衣壳蛋白两类基因．
（9）辅助质粒携带EBO病毒上的这些基因，与EBO携带一样，均能在真核细胞中表达，说明单个基因的表达与其所在载体无关．
图6中neo是新霉素抗性基因，amp表示氨苄青霉素抗性基因，ori是质粒的复制子，限制酶BamHⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ作用位点如下图7．
（10）质粒中含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ作用位点，但若用限制酶HindⅢ切割会破坏目的基因，若用限制酶PstⅠ切割会破坏复制子，因此，要能在大肠杆菌中不断表达目的基因，同时又能提高重组效率，选择的限制酶是BglII、BamHI．
（11）用限制酶BglII、BamHI切割会破坏氨苄青霉素抗性基因，但不会破坏新霉素抗性基因，因此要筛选出成功导入重组质粒的大肠杆菌，并准确定位所需大肠杆菌的菌落，实验室至少需要两种培养基，他们分别是含两种抗生素的培养基和只含新霉素的培养基．
故答案为：
（1）病毒最先侵染并破坏巨噬细胞，影响抗原呈递，阻断了体液免疫的发生
（2）RNA是单链结构，稳定性较差
（3）RNA→RNA

翻译

蛋白质 
（4）B淋巴细胞或浆细胞     细胞融合      能不断分裂，提高抗体的产量
（5）一个淋巴细胞与一个肿瘤细胞结合
（6）G蛋白基因
（7）蛋白质不具侵染性，不会破坏细胞结构    不能复制，疫苗量较少，引起的免疫反应效果较弱
（8）能通过主动侵染细胞运载目的基因    复制基因E和衣壳蛋白
（9）单个基因的表达与其所在载体无关
（10）BglII  BamHI
（11）含两种抗生素的培养基和只含新霉素的培养基

点评：本题结合图解，考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作工具、操作步骤，掌握各步骤的相关细节；识记单克隆抗体的制备过程，能结合图中和题中信息准确答题，综合性较强，有一定难度．