由新型冠狀病毒引起的新型冠狀病毒肺炎正在世界蔓延。人們期盼通過安全有效的新冠疫苗來遏制這場(chǎng)大流行。如表為三種新冠病毒疫苗的研發(fā)方法及技術(shù)路線,回答下列問題:
方法 | 技術(shù)路線 |
基因工程疫苗 | S蛋白基因→基因表達(dá)載體→大腸桿菌→S蛋白→人體 |
腺病毒載體重組疫苗 | S蛋白基因→腺病毒基因表達(dá)載體→人體 |
mRNA疫苗 | S蛋白基因→基因表達(dá)載體→大腸桿菌→mRNA→人體 |
PCR
PCR
技術(shù)獲取和擴(kuò)增新冠病毒的S蛋白基因。擴(kuò)增時(shí),除了模板、四種脫氧核苷酸,還需要加入 Taq酶(或耐高溫的DNA聚合酶)
Taq酶(或耐高溫的DNA聚合酶)
和引物。當(dāng)該過程消耗了62個(gè)引物時(shí),則進(jìn)行了 5
5
輪DNA復(fù)制。(2)基因工程疫苗研制過程中,常用大腸桿菌作為受體細(xì)胞的原因是
繁殖快,多為單細(xì)胞,遺傳物質(zhì)相對(duì)少
繁殖快,多為單細(xì)胞,遺傳物質(zhì)相對(duì)少
。若目的 基因產(chǎn)物(或S蛋白)
基因產(chǎn)物(或S蛋白)
基因進(jìn)入受體細(xì)胞穩(wěn)定存在并表達(dá),則說明目的基因完成了轉(zhuǎn)化,從分子水平的角度可用 抗原—抗體雜交
抗原—抗體雜交
進(jìn)行檢測(cè)。(3)腺病毒載體疫苗是將S蛋白基因重組到改造后的腺病毒內(nèi),改造后的腺病毒載體應(yīng)具備的條件是
對(duì)宿主細(xì)胞無害、能夠在宿主細(xì)胞中自我復(fù)制、具有(一至多個(gè))限制酶切割位點(diǎn)和標(biāo)記基因
對(duì)宿主細(xì)胞無害、能夠在宿主細(xì)胞中自我復(fù)制、具有(一至多個(gè))限制酶切割位點(diǎn)和標(biāo)記基因
(寫出兩點(diǎn))。(4)以S蛋白作為抗原制備單克隆抗體用于治療,單克隆抗體制備過程中需要對(duì)培養(yǎng)細(xì)胞進(jìn)行篩選,第一次篩選的目的是得到雜交瘤細(xì)胞,該細(xì)胞的特點(diǎn)是
既能大量增殖,又能產(chǎn)生抗體
既能大量增殖,又能產(chǎn)生抗體
。(5)有人說“新冠病毒是RNA病毒,易發(fā)生變異,病毒變異后現(xiàn)用新冠疫苗便失去其功能”,請(qǐng)依據(jù)免疫學(xué)原理進(jìn)行評(píng)價(jià):
注射疫苗能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞,抗體和記憶細(xì)胞都有特異性,只能針對(duì)原有的抗原發(fā)生免疫反應(yīng)。由于新冠病毒是RNA病毒,易發(fā)生變異,病毒變異后,不能被體內(nèi)的抗體和記憶細(xì)胞識(shí)別,故現(xiàn)用新冠疫苗便失去其功能。也可能病毒變異沒有導(dǎo)致其S蛋白結(jié)構(gòu)改變,則現(xiàn)用新冠疫苗仍然有效
注射疫苗能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞,抗體和記憶細(xì)胞都有特異性,只能針對(duì)原有的抗原發(fā)生免疫反應(yīng)。由于新冠病毒是RNA病毒,易發(fā)生變異,病毒變異后,不能被體內(nèi)的抗體和記憶細(xì)胞識(shí)別,故現(xiàn)用新冠疫苗便失去其功能。也可能病毒變異沒有導(dǎo)致其S蛋白結(jié)構(gòu)改變,則現(xiàn)用新冠疫苗仍然有效
。【考點(diǎn)】基因工程在農(nóng)牧、醫(yī)療、食品等方面的應(yīng)用.
【答案】PCR;Taq酶(或耐高溫的DNA聚合酶);5;繁殖快,多為單細(xì)胞,遺傳物質(zhì)相對(duì)少;基因產(chǎn)物(或S蛋白);抗原—抗體雜交;對(duì)宿主細(xì)胞無害、能夠在宿主細(xì)胞中自我復(fù)制、具有(一至多個(gè))限制酶切割位點(diǎn)和標(biāo)記基因;既能大量增殖,又能產(chǎn)生抗體;注射疫苗能刺激機(jī)體產(chǎn)生抗體和記憶細(xì)胞,抗體和記憶細(xì)胞都有特異性,只能針對(duì)原有的抗原發(fā)生免疫反應(yīng)。由于新冠病毒是RNA病毒,易發(fā)生變異,病毒變異后,不能被體內(nèi)的抗體和記憶細(xì)胞識(shí)別,故現(xiàn)用新冠疫苗便失去其功能。也可能病毒變異沒有導(dǎo)致其S蛋白結(jié)構(gòu)改變,則現(xiàn)用新冠疫苗仍然有效
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:13引用:1難度:0.6
相似題
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1.學(xué)習(xí)以下材料,回答(1)~(4)題。
利用抑制性tRNA進(jìn)行無義突變遺傳病的治療
無義突變是由于某個(gè)堿基的改變使代表某種氨基酸的密碼子突變?yōu)榻K止密碼子(UAA、UAG或UGA),從而使肽鏈合成提前終止,造成蛋白質(zhì)的功能改變,引發(fā)相關(guān)疾病。約有10%~15%的人類基因相關(guān)遺傳疾病是由無義突變引發(fā)的。常規(guī)的基因治療是將正?;虻腸DNA序列或是有治療價(jià)值的基因(如CRISPR-Cas9相關(guān)的基因編輯工具)通過一定的方式導(dǎo)入人體靶細(xì)胞內(nèi),達(dá)到替代或修復(fù)缺陷基因、治療疾病的目的。導(dǎo)入基因插入位置不當(dāng)、過高或過低表達(dá),都可能會(huì)導(dǎo)致副作用。盡管基因編輯可以實(shí)現(xiàn)生理水平的基因表達(dá),但基因編輯工具引入外源蛋白可能引發(fā)強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)仍然是巨大的挑戰(zhàn)。
抑制性tRNA(sup-tRNA)由天然tRNA改造而來,它的反密碼子通過堿基配對(duì)原則可以識(shí)別無義突變的終止密碼子,使得mRNA在翻譯至無義突變位點(diǎn)時(shí)不啟動(dòng)翻譯終止而是繼續(xù)向后進(jìn)行翻譯,獲得有功能的全長(zhǎng)蛋白。
I型黏多糖貯積癥的病因,是相關(guān)基因發(fā)生無義突變,產(chǎn)生終止密碼子UAG。研究者構(gòu)建小鼠該突變基因mldua和Flag基因融合的載體(圖1),以及針對(duì)該無義突變?cè)O(shè)計(jì)的sup-tRNA表達(dá)載體(產(chǎn)生的sup-tRNA能夠識(shí)別UAG并攜帶酪氨酸Tyr,簡(jiǎn)寫作sup-tRNATyr),將其導(dǎo)入細(xì)胞進(jìn)行研究,發(fā)現(xiàn)與具有相似作用的化合物G418比較,sup--tRNA的作用更加顯著(圖2);進(jìn)一步利用重組腺相關(guān)病毒作為載體將sup-tRNA導(dǎo)入患病小鼠模型中,實(shí)驗(yàn)顯示能夠降低黏多糖過度積存,實(shí)現(xiàn)對(duì)該病癥的有效治療,其療效可以持續(xù)半年以上。
從整體來看,G418在促進(jìn)跨越無義突變位點(diǎn)繼續(xù)翻譯時(shí)引入的氨基酸較為隨機(jī),而sup-tRNA引入的氨基酸較為單一,且不會(huì)影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),所以sup-tRNA在個(gè)體治療中具有很高的安全性,因而在未來基因突變引起的疾病相關(guān)治療中具有非常大的應(yīng)用前景。
(1)侵染時(shí),作為載體的重組腺相關(guān)病毒與靶細(xì)胞膜上的
(2)除了引入的氨基酸較為單一,不影響內(nèi)源tRNA穩(wěn)態(tài),我們還可推斷,用于治療的sup-tRNA在正常終止密碼子處
(3)研究者構(gòu)建mldua突變基因和Flag基因融合的載體,目的是通過檢測(cè)
(4)有文獻(xiàn)報(bào)道,已在近1000個(gè)不同的人類基因中發(fā)現(xiàn)了7500多個(gè)無義突變。常規(guī)的基因治療需要為每種疾病設(shè)計(jì)獨(dú)特的治療策略,這將是一項(xiàng)耗費(fèi)驚人的項(xiàng)目。據(jù)此說明sup-tRNA的應(yīng)用價(jià)值。發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:27引用:1難度:0.6 -
2.人類基因組計(jì)劃測(cè)定了人體的24條染色體,這24條染色體是( ?。?/h2>
發(fā)布:2024/12/31 0:30:1組卷:112引用:7難度:0.7 -
3.幾丁質(zhì)是許多真菌細(xì)胞壁的重要成分,自然界有些植物能產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶催化幾丁質(zhì)水解從而抵抗真菌感染。通過基因工程將幾丁質(zhì)酶基因轉(zhuǎn)入沒有抗性的植物體內(nèi),可增強(qiáng)其抗真菌的能力。如圖表示為獲取幾丁質(zhì)酶基因而建立cDNA文庫的過程。
(1)圖示以mRNA為材料通過
(2)與選用老葉相比,選用嫩葉更容易提取到mRNA,原因是
(3)將從cDNA文庫中獲得的幾丁質(zhì)酶基因和質(zhì)粒載體用發(fā)布:2025/1/5 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.7
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