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）導入動物體細胞內(nèi)，通過宿主細胞的表達系統(tǒng)合成抗原蛋白，誘導宿主產(chǎn)生對該抗原蛋白的免疫應答，以達到預防或治療相應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用前景。請回答：

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

（2）圖中所用的載體是_______________，構建基因表達載體的目的是________________，基因表達載體中，驅(qū)動病原體抗原基因轉(zhuǎn)錄的結構為________________。將該DNA疫苗導入受體細胞的方法是肌肉注射法或__________________。

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

（4）病毒核酸檢測試劑盒通常以病毒獨特的基因序列為檢測靶標。PCR擴增時每一個循環(huán)分為_______________三步，使靶標DNA序列呈指數(shù)增加。每一個擴增出來的DNA序列都與預先加入的一段熒光標記_________________結合，產(chǎn)生熒光信號，擴增出來的靶標DNA序列越多，累積的熒光信號就越強。在沒有病毒的樣本中，因為沒有靶標DNA序列擴增，所以就檢測不到熒光信號增強。

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胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用 啟動子 基因槍法（微彈轟擊法） 大量復制，提高蛋白質(zhì)合成效率 保護mRNA，防止被酶降解 變性、復性、延伸 探針

【解析】

1、基因工程的工具：

（1）限制酶：能夠識別雙鏈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核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂。

（2）DNA連接酶：連接的是兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵。

（3）運載體：常用的運載體有質(zhì)粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。

2、基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細胞：根據(jù)受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物細胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉(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；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）構建基因表達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)�？梢猿洚斶\載體的作用，構建基因表達載體可以使目的基因在受體細胞中穩(wěn)定存在并遺傳給下一代，同時使目的基因能夠表達和發(fā)揮作用。基因表達載體中的啟動子可以驅(qū)動目的基因的轉(zhuǎn)錄。將該DNA疫苗導入受體細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增型mRNA可在細胞內(nèi)大量復制，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人員的手臂肌肉，其中的脂質(zhì)體顆�？梢员ＷomRNA，防止被酶降解。

（4）PCR擴增時每一個循環(huán)分為變性、復性、延伸三步，使靶標DNA序列呈指數(shù)增加。每一個擴增出來的DNA序列都與預先加入的一段熒光標記探針結合，產(chǎn)生熒光信號，擴增出來的靶標DNA序列越多，累積的熒光信號就越強。