Question

1．病毒疫苗的研制是現(xiàn)代生物技術(shù)應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，現(xiàn)在研發(fā)的第二、三代病毒疫苗都基于DNA重組技術(shù)而建立．請分析回答下列問題：
（1）第二代疫苗是以編碼病毒抗原蛋白的RNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄酶的作用獲得目的基因，再利用限制酶和DNA連接酶這些工具酶構(gòu)建重組質(zhì)粒．形成的重組質(zhì)粒與經(jīng)過氯化鈣溶液（Ca²⁺）處理的大腸桿菌細(xì)胞混合轉(zhuǎn)化大腸桿菌，擴(kuò)增大腸桿菌以獲得大量的抗原蛋白．
（2）在構(gòu)建好的重組質(zhì)粒中，引導(dǎo)目的基因表達(dá)的序列是啟動子，它是RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點(diǎn)．
（3）第三代疫苗即“DNA疫苗”是將編碼某種抗原蛋白的DNA注射到動物體內(nèi)，該DNA可在人體內(nèi)翻譯（轉(zhuǎn)錄和翻譯/表達(dá)）出相應(yīng)的抗原蛋白．
（4）現(xiàn)代對于基因工程產(chǎn)品安全性的爭論越來越激烈，目前轉(zhuǎn)基因生物的安全性主要體現(xiàn)在食物安全方面、生物安全方面、環(huán)境安全方面三個方面．

Answer 1

分析 第一代病毒疫苗為減毒或無毒的病毒；第二代疫苗是以編碼病毒抗原蛋白的RNA為模板，經(jīng)逆轉(zhuǎn)錄酶的作用獲得目的基因，然后通過基因工程獲得工程菌，再由工程菌擴(kuò)增獲得大量的抗原蛋白；第三代疫苗即“DNA疫苗”是將編碼某種抗原蛋白的DNA注射到動物體內(nèi)．由于DNA分子結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，因此容易運(yùn)輸和保存．

解答 解：（1）以編碼病毒抗原蛋白的RNA為模板合成目的基因DNA的過程稱為逆轉(zhuǎn)錄，此過程需要逆轉(zhuǎn)錄酶．獲得目的基因后，再利用限制酶和DNA連接酶這些工具酶構(gòu)建重組質(zhì)粒．將目的基因?qū)�人微生物�?xì)胞時，需用Ca²⁺離子處理受體細(xì)胞，使受體細(xì)胞變成感受態(tài)細(xì)胞．
（2）在構(gòu)建好的重組質(zhì)粒中，引導(dǎo)目的基因表達(dá)的序列是啟動子，它是RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點(diǎn)．
（3）第三代疫苗即“DNA疫苗”，該“DNA疫苗”要產(chǎn)生抗原蛋白需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程，并且易儲存．而第二代疫苗就是抗原蛋白，由于蛋白質(zhì)更容易發(fā)生結(jié)構(gòu)改變（變性）而失去功能，不易儲存．
（4）現(xiàn)代對于基因工程產(chǎn)品安全性的爭論越來越激烈，轉(zhuǎn)基因生物的安全性問題：食物安全（滯后效應(yīng)、過敏源、營養(yǎng)成分改變）、生物安全（對生物多樣性的影響）、環(huán)境安全（對生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響）．
故答案為：
（1）逆轉(zhuǎn)錄　　　限制酶和DNA連接酶　　　氯化鈣溶液（Ca²⁺）
（2）啟動子　　　RNA聚合酶
（3）翻譯（轉(zhuǎn)錄和翻譯/表達(dá)）
（4）食物安全方面 　生物安全方面 　　環(huán)境安全方面

點(diǎn)評 本題以新一代疫苗的制備為情境，考查免疫、轉(zhuǎn)基因技術(shù)應(yīng)用、基因的表達(dá)及探究實(shí)驗(yàn)等知識，意在考查考生能識記并理解所學(xué)知識的要點(diǎn)，把握知識間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；具備驗(yàn)證簡單生物學(xué)事實(shí)的能力，并能對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行解釋、分析、處理，能對一些簡單的實(shí)驗(yàn)方案做出恰當(dāng)?shù)脑u價和修訂的能力．