Question

【題目】甲型流感病毒為RNA病毒，易引起流感大規(guī)模流行。我國(guó)科學(xué)家在2017年發(fā) 明了一種制備該病毒活疫苗的新方法，主要環(huán)節(jié)如下：

（1）改造病毒的部分基因，使其失去在正常宿主細(xì)胞內(nèi)的增殖能力。以病毒RNA為模板，利用__________酶，逆轉(zhuǎn)錄成對(duì)應(yīng)DNA后，利用 ______技術(shù)擴(kuò)增，并將其中某些基因（不包括表面抗原基因）內(nèi)個(gè)別編碼氨基酸的序列替換成編碼_____的序列。與改造前的基因相比，改造后的基因表達(dá)時(shí)不能合成完整長(zhǎng)度的多肽（蛋白質(zhì)），因此 不能產(chǎn)生子代病毒。將該改造基因、表面抗原等其他基因分別構(gòu)建重組質(zhì)粒，并保存。

（2）構(gòu)建適合改造病毒增殖的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。設(shè)計(jì)合成一種特殊tRNA的基因，其產(chǎn)物 的反密碼子能與（1）中的終止密碼子配對(duì)結(jié)合，并可攜帶一個(gè)非天然氨基酸（Uaa）。 將該基因與____連接后倒入宿主細(xì)胞。提取宿主細(xì)胞的_____進(jìn)行分子雜交 鑒定，篩選獲得成功表達(dá)上述tRNA的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。

（3）利用轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞制備疫苗。.將（1）中的重組質(zhì)粒導(dǎo)入（2）中的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞，并在補(bǔ)加________的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，則該宿主細(xì)胞能利用上述特定tRNA，翻譯岀改造病毒基因的完整蛋白，產(chǎn)生大量子代病毒，用于制備疫苗。特殊tRNA基因轉(zhuǎn)錄 時(shí)，識(shí)別其啟動(dòng)子的酶是________。

A.病毒的DNA聚合酶 B.宿主的DNA聚合酶

C.病毒的RNA聚合酶 D.宿主的RNA聚合酶

（4）上述病毒活疫苗與傳統(tǒng)疫苗相比，具有的優(yōu)點(diǎn)是：________。

Answer 1

【答案】逆轉(zhuǎn)錄酶（反轉(zhuǎn)錄酶） PCR 終止密碼子 載體 總RNA 非天然氨基酸(Uaa) D 上述子代病毒不能在正常宿主細(xì)胞中增殖，沒(méi)有致病性，因此不經(jīng)滅活或減毒即可制成疫苗

【解析】

基因工程技術(shù)的基本步驟：

（1）目的基因的獲�。悍椒ㄓ袕幕�因文庫(kù)中獲取、利用PCR技術(shù)擴(kuò)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(dòng)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�?dòng)物細(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(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)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(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）以RNA為模板合成DNA的過(guò)程為逆轉(zhuǎn)錄需要逆轉(zhuǎn)錄酶參與；基因工程中，可以使用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因；將某些基因（不包括表面抗原基因）內(nèi)個(gè)別編碼氨基酸的序列替換成編碼終止密碼子的序列，導(dǎo)致翻譯提前終止，改造后的基因表達(dá)時(shí)不能合成完整長(zhǎng)度的多肽。

（2）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞前，先將目的基因和載體結(jié)合構(gòu)建基因表達(dá)載體，確保目的基因可以在受體細(xì)胞內(nèi)穩(wěn)定存在并表達(dá)；提取宿主細(xì)胞的總RNA進(jìn)行分子雜交鑒定，篩選獲得成功表達(dá)上述tRNA的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞。

（3）利用轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞制備疫苗；將（1）中的重組質(zhì)粒導(dǎo)入（2）中的轉(zhuǎn)基因宿主細(xì)胞，并在補(bǔ)加非天然氨基酸的培養(yǎng)基中進(jìn)行培養(yǎng)，則該宿主細(xì)胞能利用上述特殊tRNA，基因轉(zhuǎn)錄需要專一性的酶的催化，啟動(dòng)子是RNA聚合酶識(shí)別并結(jié)合的位點(diǎn)，RNA聚合酶具有物種專一性，識(shí)別其啟動(dòng)子的酶是宿主的RNA聚合酶，故選D。

（4）上述子代病毒不能在正常宿主細(xì)胞中增殖，沒(méi)有致病性，因此不經(jīng)滅活或減毒即可制成疫苗。