Question

【題目】面對2019新型冠狀病毒在全球的肆虐，包括我國在內(nèi)的各國都在想方設(shè)法積極應(yīng)對。下圖為科研人員研發(fā)冠狀病毒疫苗的幾種技術(shù)思路。

（1）途徑Ⅰ和Ⅱ都需要通過動物細(xì)胞培養(yǎng)獲得足夠數(shù)量的病毒株。在動物細(xì)胞培養(yǎng)中，除了適宜的營養(yǎng)物質(zhì)、溫度等條件外，還需要控制氣體條件是____________。途徑Ⅰ與途徑Ⅱ相比，生產(chǎn)的疫苗安全性更高的是途徑____________。

（2）途徑Ⅲ中，過程①的操作需要____________酶。途徑Ⅲ中所示技術(shù)的核心是____________（用圖中數(shù)字做答）。

（3）途徑Ⅳ生產(chǎn)的DNA疫苗在動物細(xì)胞中表達(dá)引起機體免疫應(yīng)答。與DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有優(yōu)勢，這是因為mRNA不需要進入____________，無整合到宿主細(xì)胞染色體基因組中的風(fēng)險，且易被____________水解，不會遺傳給子細(xì)胞。

（4）該病毒表面蛋白A為主要抗原，由病毒的A基因控制合成，為進一步獲得更符合治療要求的單克隆抗體，科研人員對抗體結(jié)構(gòu)進行精細(xì)研究，找到既不影響抗體空間結(jié)構(gòu)又降低免疫反應(yīng)的____________序列，通過基因工程技術(shù)對抗體結(jié)構(gòu)進行人源化改造。這種人源單克隆抗體屬于____________工程的產(chǎn)物。

（5）研究發(fā)現(xiàn)人體在感染新冠病毒后可引發(fā)“細(xì)胞因子風(fēng)暴”（機體感染病原體后，體液中多種細(xì)胞因子迅速大量產(chǎn)生的現(xiàn)象），進而傷害正常的宿主細(xì)胞，從而造成免疫攻擊行為。“細(xì)胞因子風(fēng)暴”引發(fā)的免疫功能異常稱為________________________。

Answer 1

【答案】95%空氣與5%二氧化碳的混合氣體 Ⅱ 逆轉(zhuǎn)錄 ③ 細(xì)胞核 RNA（水解）酶 氨基酸 蛋白質(zhì) 自身免疫病

【解析】

1.自身免疫病：是由于免疫系統(tǒng)異常敏感，反應(yīng)過度“敵我不分”將自身物質(zhì)當(dāng)做外來異物進行攻擊而引起的這類疾病就是自身免疫病。如類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、系統(tǒng)性紅斑狼瘡、風(fēng)濕性心臟病等。

2.疫苗是將病原微生物(如細(xì)菌、立克次氏體、病毒等)及其代謝產(chǎn)物，經(jīng)過人工減毒、滅活或利用基因工程等方法制成的用于預(yù)防傳染病的自動免疫制劑。疫苗保留了病原菌刺激動物體免疫系統(tǒng)的特性

3.基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術(shù)擴增和人工合成；

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等；

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)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�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）途徑Ⅰ是制備滅活病毒的過程，途徑Ⅱ是從病毒顆粒中獲得抗原蛋白的過程，因此兩種途徑都需要通過動物細(xì)胞培養(yǎng)獲得足夠數(shù)量的病毒株。在動物細(xì)胞培養(yǎng)中，除了適宜的營養(yǎng)物質(zhì)、溫度等條件外，還需要95%空氣與5%二氧化碳的氣體條件，該氣體條件不僅能滿足細(xì)胞正常代謝過程中氧氣的需求，還能調(diào)節(jié)培養(yǎng)液的pH，途徑Ⅰ與途徑Ⅱ兩條生產(chǎn)疫苗的過程中，途徑Ⅱ的安全性更高。

（2）途徑Ⅲ中，過程①為逆轉(zhuǎn)錄過程，該過程中需要逆轉(zhuǎn)錄酶的催化。途徑Ⅲ是通過基因工程技術(shù)獲得的疫苗的過程，該技術(shù)的核心步驟是基因表達(dá)載體的構(gòu)建，即圖中的③。

（3）途徑Ⅳ生產(chǎn)的是DNA疫苗，DNA疫苗在動物細(xì)胞中表達(dá)產(chǎn)生抗原后引起機體免疫應(yīng)答。與DNA疫苗相比，mRNA疫苗的安全性更有優(yōu)勢，主要表現(xiàn)為mRNA不需要進入細(xì)胞核，不存在整合到宿主細(xì)胞染色體基因組中的風(fēng)險，且易被RNA（水解）酶水解，更不會遺傳給子細(xì)胞。

（4）該病毒表面蛋白A為主要抗原，病毒蛋白A可以引起強烈的免疫反應(yīng)，科研人員對抗體結(jié)構(gòu)進行精細(xì)研究，找到既不影響抗體空間結(jié)構(gòu)又降低免疫反應(yīng)的氨基酸序列，然后推測出相應(yīng)的核苷酸序列，最后通過基因工程技術(shù)對抗體結(jié)構(gòu)進行人源化改造。這種人源單克隆抗體的生產(chǎn)過程是蛋白質(zhì)工程的技術(shù)流程，因此該人源單克隆抗體是蛋白質(zhì)工程的產(chǎn)物。

（5）研究發(fā)現(xiàn)機體感染病原體后，體液中多種細(xì)胞因子迅速大量產(chǎn)生的現(xiàn)象，進而傷害正常的宿主細(xì)胞，從而造成免疫攻擊行為，這類似免疫功能過強導(dǎo)致的敵我不分引起的對正常細(xì)胞的攻擊反應(yīng)，據(jù)此可知“細(xì)胞因子風(fēng)暴”引發(fā)的免疫功能異常屬于自身免疫病。