Question

【題目】2020年3月16日，中國科學家陳薇院士團隊研制的重組新冠疫苗通過臨床研究注冊審評，獲批進入臨床試驗。重組新冠疫苗的制備流程如圖。

回答下列問題。

（1）步驟②需要___________作為原料。步驟③需要的工具酶是_____________。

（2）被用作載體的Ad5應具有的特點是________________（答出1點即可）

（3）步驟④是___________________。

（4）重組疫苗注入志愿者體內后，S蛋白基因指導合成的S蛋白作為_______________，刺激機體產生能與之相結合的抗體，抗體的分泌量可作為檢測疫苗對志愿者免疫效果的指標。參加臨床試驗的志愿者需要滿足的條件之一是_________________（填“有”或“無”）SARS-CoV-2感染史，理由是_____________________。

（5）為探究疫苗的注射劑量對志愿者產生的免疫效果，需進一步試驗，請寫出實驗思路______________。

Answer 1

【答案】脫氧核苷酸 Taq酶（或限制酶） 能自我復制（有一個或多個切割位點、有標記基因位點、對受體細胞無害） 基因表達載體的構建 抗原 無 抗原無有SARS-CoV-2感染史的志愿者血清中會存在一定量的相應抗體，對試驗結果產生干擾 給不同組志愿者分別注射不同劑量的疫苗，一段時間后采集血樣檢測相應抗體的水平

【解析】

二次免疫：記憶細胞可以在抗原消失后很長時間內保持對這種抗原的記憶，當再接觸這種抗原時，能迅速增殖、分化，快速產生大量的抗體，故二次免疫反應快而且強烈。

題圖分析，圖中為重組新冠疫苗的制備流程，其中①為獲取新冠病毒RNA的過程；②為以新冠病毒RNA為模板逆轉錄出cDNA的過程；③表示通過PCR技術獲取S蛋白基因的過程；④為將腺病毒和S蛋白基因重組的過程；⑤新冠疫苗的實驗并檢測。

（1）步驟②為逆轉錄過程，合成的產物是DNA，因此需要脫氧核苷酸作為原料。步驟③為利用PCR技術擴增獲得S蛋白基因的過程，該過程需要的酶是Taq酶（耐高溫的DNA聚合酶），同時還需要用限制酶對獲得的S蛋白基因進行修飾。

（2）Ad5作為載體應具有的特點是有多個限制酶切位點、有標記基因、在宿主細胞中可以存活表達、大小適中而且對宿主細胞無害等等。

（3）步驟④為構建目的基因表達載體的過程，即重組新冠疫苗的過程。

（4）重組疫苗注入志愿者體內后，S蛋白基因指導合成的S蛋白作為抗原，刺激機體產生特異性免疫過程，機體免疫系統產生能與之相結合的抗體，抗體的分泌量可作為檢測疫苗對志愿者免疫效果的指標。參加臨床試驗的志愿者需要滿足無SARS-CoV-2感染史，即未感染過新冠病毒的志愿者，因為感染過新冠病毒的人體內含有對新冠病毒的記憶細胞，若注射疫苗會出現二次免疫的特征，即體內的記憶細胞會迅速增殖分化產生大量的漿細胞，漿細胞合成并分泌大量的抗體，從而導致無法檢測出該疫苗的真正效果。

（5）實驗目的為探究疫苗的注射劑量對志愿者產生的免疫效果，根據實驗目的可知，該實驗的自變量為疫苗的劑量，因變量為抗體產生量的變化，因此設計實驗如下：將同性別且年齡相當的志愿者隨機分成若干組，然后給不同組別的志愿者注射不同劑量梯度的疫苗，一段時間之后，檢測志愿者體內的抗體產生量，做好記錄并比較、分析得出結論。