Question

【題目】2020年3月16日，中國科學(xué)家陳薇院士團隊研制的重組新冠疫苗通過臨床研究注冊審評，獲批進入臨床試驗。重組新冠疫苗的制備流程如圖。

回答下列問題。

（1）步驟②需要___________作為原料。步驟③需要的工具酶是_____________。

（2）被用作載體的Ad5應(yīng)具有的特點是________________（答出1點即可）

（3）步驟④是___________________。

（4）重組疫苗注入志愿者體內(nèi)后，S蛋白基因指導(dǎo)合成的S蛋白作為_______________，刺激機體產(chǎn)生能與之相結(jié)合的抗體，抗體的分泌量可作為檢測疫苗對志愿者免疫效果的指標(biāo)。參加臨床試驗的志愿者需要滿足的條件之一是_________________（填“有”或“無”）SARS-CoV-2感染史，理由是_____________________。

（5）為探究疫苗的注射劑量對志愿者產(chǎn)生的免疫效果，需進一步試驗，請寫出實驗思路______________。

Answer 1

【答案】脫氧核苷酸 Taq酶（或限制酶） 能自我復(fù)制（有一個或多個切割位點、有標(biāo)記基因位點、對受體細胞無害） 基因表達載體的構(gòu)建 抗原 無 抗原無有SARS-CoV-2感染史的志愿者血清中會存在一定量的相應(yīng)抗體，對試驗結(jié)果產(chǎn)生干擾 給不同組志愿者分別注射不同劑量的疫苗，一段時間后采集血樣檢測相應(yīng)抗體的水平

【解析】

二次免疫：記憶細胞可以在抗原消失后很長時間內(nèi)保持對這種抗原的記憶，當(dāng)再接觸這種抗原時，能迅速增殖、分化，快速產(chǎn)生大量的抗體，故二次免疫反應(yīng)快而且強烈。

題圖分析，圖中為重組新冠疫苗的制備流程，其中①為獲取新冠病毒RNA的過程；②為以新冠病毒RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄出cDNA的過程；③表示通過PCR技術(shù)獲取S蛋白基因的過程；④為將腺病毒和S蛋白基因重組的過程；⑤新冠疫苗的實驗并檢測。

（1）步驟②為逆轉(zhuǎn)錄過程，合成的產(chǎn)物是DNA，因此需要脫氧核苷酸作為原料。步驟③為利用PCR技術(shù)擴增獲得S蛋白基因的過程，該過程需要的酶是Taq酶（耐高溫的DNA聚合酶），同時還需要用限制酶對獲得的S蛋白基因進行修飾。

（2）Ad5作為載體應(yīng)具有的特點是有多個限制酶切位點、有標(biāo)記基因、在宿主細胞中可以存活表達、大小適中而且對宿主細胞無害等等。

（3）步驟④為構(gòu)建目的基因表達載體的過程，即重組新冠疫苗的過程。

（4）重組疫苗注入志愿者體內(nèi)后，S蛋白基因指導(dǎo)合成的S蛋白作為抗原，刺激機體產(chǎn)生特異性免疫過程，機體免疫系統(tǒng)產(chǎn)生能與之相結(jié)合的抗體，抗體的分泌量可作為檢測疫苗對志愿者免疫效果的指標(biāo)。參加臨床試驗的志愿者需要滿足無SARS-CoV-2感染史，即未感染過新冠病毒的志愿者，因為感染過新冠病毒的人體內(nèi)含有對新冠病毒的記憶細胞，若注射疫苗會出現(xiàn)二次免疫的特征，即體內(nèi)的記憶細胞會迅速增殖分化產(chǎn)生大量的漿細胞，漿細胞合成并分泌大量的抗體，從而導(dǎo)致無法檢測出該疫苗的真正效果。

（5）實驗?zāi)康臑樘骄恳呙绲淖⑸鋭┝繉χ驹刚弋a(chǎn)生的免疫效果，根據(jù)實驗?zāi)康目芍�，該實驗的自變量為疫苗的劑量，因變量為抗體產(chǎn)生量的變化，因此設(shè)計實驗如下：將同性別且年齡相當(dāng)?shù)闹驹刚唠S機分成若干組，然后給不同組別的志愿者注射不同劑量梯度的疫苗，一段時間之后，檢測志愿者體內(nèi)的抗體產(chǎn)生量，做好記錄并比較、分析得出結(jié)論。