Question

【題目】埃博拉病毒（EBO）呈纖維狀，目前分離出五種類型:，其中EBOV是一種烈性的、泛嗜性的病毒，它首先破壞吞噬細胞，其次是肝、脾等細胞，進而導(dǎo)致血管通透性增加，出現(xiàn)嚴重的出血熱現(xiàn)象。目前尚無針對該病毒的特效藥或疫苗。

（1）EBOV感染者的血清中很難形成高濃度的抗體，這是因為___________________________。

（2）較難制作EBO疫苗的原因與其遺傳物質(zhì)的種類以及表達方式有關(guān)。EBO病毒容易變異，這是因為____________________________________________________________________。

（3）EBO基因組為單股負鏈RNA，負鏈RNA的互補鏈才能與核糖體結(jié)合。EBO基因組在人體細胞內(nèi)表達蛋白質(zhì)的過程是（以遺傳物質(zhì)、箭頭、過程名等表示）：________________________________________________________________

目前，抗擊EBO的藥物與疫苗的研制主要有兩類技術(shù)。

技術(shù)類型一：細胞技術(shù)

（4）過程①獲得的甲細胞是________細胞；過程②是____________；所用瘤細胞的作用是__________________。

（5）要獲得純凈的單一品種抗體，上述操作的要點是__________________________________。

技術(shù)類型二：基因過程技術(shù)——轉(zhuǎn)基因疫苗

EBO衣殼外有包膜，包膜上有5種蛋白棘突（GP蛋白和VP系列蛋白，見左圖），其中GP蛋白最為關(guān)鍵，能被宿主細胞強烈識別。EBO基因組如右圖所示。

（6）該技術(shù)的目的基因是 ________________。

細菌是疫苗生產(chǎn)重要的角色；腺病毒具有弱致病性，常被用來攜帶目的基因進入宿主細胞的運載體，腺病毒基因組如下圖。其中基因E與復(fù)制、轉(zhuǎn)錄有關(guān)；基因L是腺病毒衣殼基因。

病毒在人體細胞內(nèi)增殖會導(dǎo)致正常細胞裂解、死亡。因此，需要對腺病毒進行改造。圖18表示轉(zhuǎn)基因技術(shù)生產(chǎn)EBO蛋白疫苗與重組病毒粒子疫苗的基本過程。

（7）以EBO病毒包膜蛋白作為疫苗比較安全，其原因是_______________；缺點是______________

（8）生產(chǎn)含目的基因重組病毒粒子作為目的基因的運載體，優(yōu)點是_________________________________________________；為保障安全，基因重組病毒粒子需要除去自身原本的一些基因，改用輔助質(zhì)粒攜帶這些基因。則除去的基因主要是_______________________兩類基因。

（9）輔助質(zhì)粒攜帶EBO病毒上的這些基因，與EBO攜帶一樣，均能在真核細胞中表達，說明_______________________________

左圖中neo是新霉素抗性基因，amp表示氨芐青霉素抗性基因，ori是質(zhì)粒的復(fù)制子，限制酶BamHI、 HindIII、 PstI、BglII作用位點如右圖。

（10）要能在大腸桿菌中不斷表達目的基因，同時又能提高重組效率，選擇的限制酶是______________________

（11）要篩選出成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，并準確定位所需大腸桿菌的菌落，實驗室至少需要兩種培養(yǎng)基，他們分別是________________________________兩種培養(yǎng)基。

Answer 1

【答案】病毒最先侵染并破壞巨噬細胞，影響抗原呈遞，阻斷了體液免疫的發(fā)生 RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性較差 RNA→RNA→蛋白質(zhì) B淋巴細胞或漿細胞 細胞融合 能不斷分裂，提高抗體的產(chǎn)量 一個淋巴細胞與一個腫瘤細胞結(jié)合 G蛋白基因 蛋白質(zhì)不具侵染性，不會破壞細胞結(jié)構(gòu) 不能復(fù)制，疫苗量較少，引起的免疫反應(yīng)效果較弱 能通過主動侵染細胞運載目的基因 基因E和基因L 單個基因的表達與其所在載體無關(guān) BglII BamHI 含兩種抗生素的培養(yǎng)基和只含新霉素的培養(yǎng)基

【解析】

（1）根據(jù)題干信息“它首先破壞吞噬細胞”可知，EBOV感染者的血清中很難形成高濃度的抗體的原因是埃博拉病毒最先侵染并破壞巨噬細胞，影響抗原呈遞，阻斷了體液免疫的發(fā)生。

（2）EBO病毒的遺傳物質(zhì)是RNA，而RNA是單鏈結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定性較差，容易變異，因此較難制作EBO疫苗。

（3）EBO基因組為單股負鏈RNA，負鏈RNA的互補鏈才能與核糖體結(jié)合。因此，EBO基因組在人體細胞內(nèi)表達蛋白質(zhì)的過程是：RNA→RNA→蛋白質(zhì)。

（4）圖示為單克隆抗體的制備過程，其中過程①表示給小鼠注射特定抗原，進而獲得相應(yīng)的B淋巴細胞或漿細胞，即圖中甲細胞為B淋巴細胞或漿細胞；過程②是將漿細胞和骨髓瘤細胞融合的過程；漿細胞能產(chǎn)生抗體，但在體外培養(yǎng)條件下不能無限增殖，因此所用瘤細胞的作用是能不斷分裂，提高抗體的產(chǎn)量。

（5）要獲得純凈的單一品種抗體，上述操作的要點是一個淋巴細胞與一個腫瘤細胞結(jié)合。

（6）根據(jù)題干信息“GP蛋白最為關(guān)鍵，能被宿主細胞強烈識別”可知，該技術(shù)的目的基因是G蛋白基因。

（7）以EBO病毒包膜蛋白作為疫苗比較安全，原因是蛋白質(zhì)不具侵染性，不會破壞細胞結(jié)構(gòu)；但蛋白質(zhì)不能復(fù)制，因此疫苗量較少，引起的免疫反應(yīng)效果較弱。

（8）生產(chǎn)含目的基因重組病毒粒子作為目的基因的運載體，其優(yōu)點是能通過主動侵染細胞運載目的基因；根據(jù)題干信息“基因E與復(fù)制、轉(zhuǎn)錄有關(guān)；基因L是腺病毒衣殼基因”可知，為保障安全，基因重組病毒粒子需要除去基因E和基因L（衣殼基因）兩類基因。

（9）輔助質(zhì)粒攜帶EBO病毒上的這些基因，與EBO攜帶一樣，均能在真核細胞中表達，說明單個基因的表達與其所在載體無關(guān)。

（10）質(zhì)粒中含有限制酶BamHⅠ、HindⅢ、PstⅠ、BglⅡ作用位點，但若用限制酶HindⅢ切割會破壞目的基因，若用限制酶PstⅠ切割會破壞復(fù)制子，因此，要能在大腸桿菌中不斷表達目的基因，同時又能提高重組效率，選擇的限制酶是BglII、BamHI。

（11）用限制酶BglII、BamHI切割會破壞氨芐青霉素抗性基因，但不會破壞新霉素抗性基因，因此要篩選出成功導(dǎo)入重組質(zhì)粒的大腸桿菌，并準確定位所需大腸桿菌的菌落，實驗室至少需要兩種培養(yǎng)基，他們分別是含兩種抗生素的培養(yǎng)基和只含新霉素的培養(yǎng)基。