Question

【题目】前不久，某生物公司的百白破疫苗检验不符合规定。为生产高效价疫苗和简化计划免疫程序，科学家研制出基因工程乙肝－百白破（rHB－DTP）四联疫苗，经各项检测均通过 rHB－DTP四联疫苗制检规程的要求。其有效成分是乙肝病毒表面抗原、百日咳杆菌、白喉杆菌和破伤风杆菌的四种类毒素。请分析回答：

（1）为获取百日咳杆菌类毒素的基因，可从百日咳杆菌的细胞中提取对应mRNA，在______的作用下合成双链 cDNA片段，获得的 cDNA片段与百日咳杆菌中该基因碱基序列_____（填“相同”或“不同”）。

（2）由于乙肝病毒表面抗原的基因序列比较小，且序列已知，获得目的基因可采用________，然后通过 PCR技术大量扩增____________，此技术的前提是已知一段____________的核苷酸序列以便合成。

（3）把目的基因导入受体细胞时，科学家采用了改造后的腺病毒作为载体，写出你认为科学家选它的理由_________________________________________________。（写出 2点）

（4）研究发现，如果将白喉杆菌类毒素 20位和 24位的氨基酸改变为半胱氨酸，免疫效果更好，请写出此种技术的基本流程_____________。

（5）实验证明，一定时间内间隔注射该疫苗 3次效果更好，其主要原因是体内产生的_____细胞数量增多，当同种抗原再次侵入人体时二次免疫的特点是_____。

Answer 1

【答案】逆转录酶 不同 人工合成法 目的基因 引物 能自主复制、有多个限制酶切位点、有标记基因、对宿主细胞无害 从预期蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列 记忆 反应快，反应强烈，产生抗体多

【解析】

1、基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

2、记忆细胞使得二次免疫反应快而强。

（1）由mRNA合成cDNA的过程属于逆转录过程，需要逆转录酶。获得的cDNA片段只包含基因的编码区，没有非编码区，因此与百日咳杆菌中该基因碱基序列不同。

（2）可通过化学方法人工合成（人工化学合成）序列较小且已知的基因片段。通过PCR技术大量扩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复制、有多个限制酶切位点、有标记基因、对宿主细胞无害等特点，故可用做载体。

（4）将白喉杆菌类毒素20位和24位的氨基酸改变为半胱氨酸属于蛋白质工程的范畴，故其基本流程是从预期蛋白质功能出发→设计预期的蛋白质结构→推测应有的氨基酸序列→找到相对应的脱氧核苷酸序列。

（5）一定时间内间隔注射该疫苗 3次效果更好，其主要原因是体内产生的记忆细胞数量增多，当同种抗原再次侵入人体时二次免疫的特点是短时间内迅速产生大量的抗体和记忆细胞，免疫预防作用更强。