2018年7月，某生物公司的百白破疫苗檢驗不符合規定。為生產高效價疫苗和簡化計劃免疫程式，科學家研製出基因工程...

問題詳情：

2018年7月，某生物公司的百白破疫苗檢驗不符合規定。為生產高效價疫苗和簡化計劃免疫程式，科學家研製出基因工程乙肝-百白破(rHB-DTP)四聯疫苗，經各項檢測均通過rHB-DTP四聯疫苗制檢規程的要求。其有效成分是乙肝病毒表面抗原、百日咳桿菌、白喉桿菌和破傷風桿菌的四種類毒素。請分析回答下列問題：

(1)為獲取百日咳桿菌類毒素的基因，可從百日咳桿菌的細胞中提取對應____________，在逆轉錄酶的作用下合成雙鏈cDNA片段，獲得的cDNA片段與百日咳桿菌中該基因鹼基序列__________________(填“相同”或“不同”)。

(2)由於乙肝病毒表面抗原的基因序列比較小，且序列已知，獲得目的基因可採用__________，然後通過____________大量擴增，此技術的前提是已知一段目的基因的核苷*序列以便合成引物。

(3)把目的基因導受體細胞時，科學家採用了改造後的腺病毒作為載體，寫出你認為科學家選它的理由________________________________________________。(寫出2點)

(4)研究發現，如果將白喉桿菌類毒素20位和24位的氨基*改變為半胱氨*，免疫效果更好，請寫出此種技術的基本流程____________________________________。

(5)實驗*，一定時間內間隔注*該疫苗3次效果更好，其主要原因是體內產生的_________數量增多，當同種抗原再次侵入人體時二次免疫的特點是____________，免疫預防作用更強。

【回答】

mRNA    不同    化學方法人工合成（人工化學合成）    PCR技術    能自主複製    有多個限制酶切位點、有標記基因    從預期蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基*序列→找到相對應的脫氧核苷*序列    記憶細胞   短時間內迅速產生大量的抗體和記憶細胞   

【分析】

目的基因可以直接分離，也可以用人工的方法合成，目前常用方法有：①從基因文庫中獲取；②人工合成（反轉錄法和化學合成法）；③PCR技術擴增目的基因。人工合成法只能合成已知序列片段，而且片段越長，合成難度越大；基因組文庫中獲取的目的基因是這種生物的所有基因，包含啟動子，終止子以及內含子等；cDNA文庫獲取的目的基因是mRNA反轉錄來的，是這種生物的部分基因，不含啟動子，終止子以及內含子，因此對真核細胞來說，從基因組DNA文庫獲得的基因與從cDNA文庫獲得的不同。蛋白質工程是指以蛋白質分子的結構規律及其生物功能的關係作為基礎，通過基因修飾或基因合成，對現有蛋白質進行改造，或製造一種新的蛋白質，以滿足人類的生產和生活的需求，蛋白質工程的基本途徑：從預期的蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基*序列→找到相對應的脫氧核苷*序列→合成DNA→表達出蛋白質。注*疫苗目的是促使機體發生免疫反應，產生抗體和記憶細胞，多次注*的目的是增多機體內的記憶細胞的數量，導致應答效果顯著增強。

【詳解】

(1)為獲取百日咳桿菌類毒素的基因，可從百日咳桿菌的細胞中提取對應mRNA，在逆轉錄酶的作用下合成雙鏈cDNA片段，獲得的cDNA片段與百日咳桿菌中該基因鹼基序列不同。

(2)由於乙肝病毒表面抗原的基因序列比較小，且序列已知，獲得目的基因可採用化學方法人工合成（人工化學合成），然後通過PCR技術大量擴增。

(3)改造後的腺病毒有多個限制酶切位點、有標記基因，且能自主複製，因此可作為載體將目的基因導受體細胞。

(4)將白喉桿菌類毒素20位和24位的氨基*改變為半胱氨*利用的是蛋白質工程原理，基本流程是：從預期蛋白質功能出發→設計預期的蛋白質結構→推測應有的氨基*序列→找到相對應的脫氧核苷*序列。

(5)實驗*，一定時間內間隔注*該疫苗3次效果更好，其主要原因是體內產生的記憶細胞數量增多，當同種抗原再次侵入人體時會引發二次免疫，二次免疫的特點是短時間內迅速產生大量的抗體和記憶細胞，免疫預防作用更強。

【點睛】

本題結合免疫，以基因工程乙肝-百白破四聯疫苗的產生為背景，考查基因工程中目的基因獲取的方法、基因表達載體構建和蛋白質工程等內容，難度不大。

知識點：免疫調節

題型：綜合題