Question

【題目】截止2020年3月，新冠病毒（COVID-19）在全世界范圍內迅速傳播，中國在抗擊疫情的過程中做出了巨大的犧牲和努力，為世界樹立了狙擊流行病的旗幟和標桿；某科研隊伍提出了利用基因工程技術手段研制兩種新冠病毒疫苗的思路，主要研制流程如下圖，請回答以下問題：

（1）圖中①的名稱是______________。

（2）進行PCR技術需要的條件有______________。

（3）兩種疫苗的研制過程中均涉及了基因工程的相關操作，其核心步驟是______________。進行②過程需要用到的工具酶有______________。

（4）將重組質粒導入受體細胞可采用______________法。

（5）疫苗最重要的目的是對新冠病毒引起的肺炎進行免疫______________（“治療”或“預防”）；對該疑似患者確診時，可以對疑似患者進行核酸檢測，即采集其咽拭子，與已知病毒進行______________比較。

（6）接種基因工程疫苗比接種滅活獲減毒的病毒疫苗更安全，試從疫苗的結構特點解釋原因：__________________________________________。

Answer 1

【答案】cDNA 目的基因片段、游離的四種脫氧核苷酸、一對引物、Taq酶 構建表達載體 限制酶、DNA連接酶 顯微注射 預防 核酸序列（或RNA．序列或核糖核苷酸序列） 該疫苗不具有遺傳物質，不會出現病毒增殖和感染

【解析】

1．基因工程技術的基本步驟：

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

（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--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。

2．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：質粒、噬菌體的衍生物、動植物病毒。

（1）圖中①是新冠病毒RNA逆轉錄的產物，因此為cDNA。

（2）圖中進行PCR技術必備的條件有目的基因片段、游離的四種脫氧核苷酸、一對引物、Taq酶等。

（3）基因表達載體的構建是基因工程的核心步驟。圖中②過程就是基因表達載體構建的過程，該步驟中需要用到的工具酶有限制酶和DNA連接酶，限制酶能識別雙鏈DNA中特定的核苷酸序列，并在該部位把單鏈中的磷酸二酯鍵切開，DNA連接酶能夠將DNA片段連接起來。

（4）將重組質粒導入受體細胞的方法很多，具體用哪一種要看受體細胞的種類，這里的受體細胞是動物細胞，因此這里用顯微注射法將重組質粒導入受體細胞。

（5）疫苗能夠激起人體免疫系統產生相應的抗體和記憶細胞，據此可知疫苗的最重要的目的是對新冠病毒引起的肺炎進行免疫預防，對疑似患者確診時，可以對疑似患者進行核酸檢測，即采集其咽拭子，與已知病毒進行核酸序列（或RNA．序列或核糖核苷酸序列）比較，以此來確定病原體的種類。

（6）由圖示可知基因工程疫苗是蛋白質疫苗，而滅活獲減毒的病毒疫苗依然含有核酸成分，也就是說基因工程疫苗不具有遺傳物質，不會出現病毒增殖和感染，因此該疫苗更安全。