Question

【題目】2019新冠病毒，結(jié)構(gòu)如下圖所示（棘突、脂質(zhì)膜、包膜成分都是含有蛋白質(zhì)，它分別是由病毒RNA的基因S、M、E的指導(dǎo)合成）。2019新冠病毒基因組長(zhǎng)度為29．8Kb，為單股正鏈RNA（正鏈RNA能與核糖體結(jié)合，具有mRNA的功能），結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，容易產(chǎn)生基因突變，給疫苗研制帶來(lái)困難。根據(jù)相關(guān)知識(shí)回答下列問(wèn)題：

（1）新冠病毒侵染過(guò)程中，棘突首先與細(xì)胞膜上受體結(jié)合，可能作為病毒的疫苗。如果利用基因工程研制新冠病毒疫苗，第一步是得到基因S（DNA），以用于后續(xù)操作，獲取大量S基因過(guò)程為①提取病毒的____________，②____________，③通過(guò)____________技術(shù)擴(kuò)增得到大量基因S。

（2）制備出來(lái)的“產(chǎn)品”必須具備沒(méi)有傳染性和致病性、____________才能作為疫苗來(lái)使用。

（3）檢測(cè)新型肺炎的一般策略是檢測(cè)疑似病例是否攜帶新冠病毒。新冠病毒主要由核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成，如果檢測(cè)核酸，一般的方法是____________。如果檢測(cè)其特異性蛋白，方法是____________，這一技術(shù)的關(guān)鍵是要生產(chǎn)出能與新冠病毒結(jié)合的特異性強(qiáng)、靈敏度高、可大量制備的抗體．請(qǐng)寫(xiě)出生產(chǎn)這種抗體的思路_________________________。（至少寫(xiě)出四步）

Answer 1

【答案】RNA 逆轉(zhuǎn)錄成對(duì)應(yīng)DNA PCR 能引起對(duì)新冠病毒的特異性免疫（或能引起機(jī)體特異性免疫等） DNA分子雜交技術(shù)或分子雜交技術(shù)或探針?lè)ǎɑ颍?/span>PCR法） 抗原一抗體雜交 ①向小鼠體內(nèi)注射新冠病毒的抗原蛋白（或滅活的新冠病毒）：②提取免疫小鼠的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)多次篩選獲得能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞（或用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細(xì)胞；再進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)篩選出能分泌所需抗體的細(xì)胞）③將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)、或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，從培養(yǎng)液或小鼠腹水中就提取大量的單克隆抗體

【解析】

1．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(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

2.單克隆抗體是由單一B細(xì)胞克隆產(chǎn)生的高度均一、僅針對(duì)某一特定抗原的抗體。通常采用雜交瘤技術(shù)來(lái)制備，雜交瘤抗體技術(shù)是在細(xì)胞融合技術(shù)的基礎(chǔ)上，將具有分泌特異性抗體能力的效應(yīng)B細(xì)胞和具有無(wú)限繁殖能力的骨髓瘤細(xì)胞融合為雜交瘤細(xì)胞，雜交瘤細(xì)胞既能產(chǎn)生抗體，又能無(wú)限增殖。用具備這種特性的單個(gè)雜交瘤細(xì)胞培養(yǎng)成細(xì)胞群，可制備針對(duì)一種抗原的特異性抗體即單克隆抗體。

題意分析，2019新冠病毒的遺傳物質(zhì)為單股正鏈RNA，且具有mRNA的功能，由于單鏈RNA結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，因此容易產(chǎn)生基因突變。

（1）新冠病毒侵染過(guò)程中，棘突首先與細(xì)胞膜上受體結(jié)合，棘突上有S蛋白，因此S蛋白可能作為病毒的疫苗。如果要研制新冠病毒疫苗，第一步需要獲得目的基因，即要得到基因S（DNA），要獲取大量S基因，①首先要提取病毒的RNA，②然后逆轉(zhuǎn)錄成對(duì)應(yīng)DNA，③接下來(lái)通過(guò)PCR技術(shù)擴(kuò)增得到大基因S。

（2）作為疫苗需要具備無(wú)傳染性和致病性，而且能引起機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)，從而達(dá)到預(yù)防病毒的目的，因此制備出來(lái)的“產(chǎn)品”需要具備上述特點(diǎn)。

（3）為檢測(cè)疑似病例是否攜帶新冠病毒。而新冠病毒主要由核酸和蛋白質(zhì)構(gòu)成，通常用DNA分子雜交技術(shù)或分子雜交技術(shù)或探針?lè)▉?lái)檢測(cè)核酸。也可用抗原一抗體雜交檢測(cè)患者體內(nèi)是否有其特異性蛋白，若要用抗原一抗體雜交檢測(cè)，必須要獲得大量的能與新冠病毒結(jié)合的抗體，若要大量獲得與新冠結(jié)合的特異性抗體需要用到單克隆抗體制備技術(shù)，該方法的過(guò)程為：①給小鼠注射新冠病毒的抗原蛋白（或滅活的新冠病毒），刺激小鼠產(chǎn)生免疫反應(yīng)；

②從免疫小鼠體內(nèi)獲得（效應(yīng)）B淋巴細(xì)胞；

③將上述過(guò)程獲得的B淋巴細(xì)胞與骨髓瘤細(xì)胞融合，經(jīng)多次篩選獲得能產(chǎn)生特異性抗體的雜交瘤細(xì)胞；再進(jìn)行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測(cè)篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細(xì)胞；

④將雜交瘤細(xì)胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)、或注射到小鼠腹腔內(nèi)增殖，從培養(yǎng)液或小鼠腹水中就提取大量的單克隆抗體。用這種方法獲得的單克隆抗體具有純度高、特異性強(qiáng)的特點(diǎn)，并且還可以在體外條件下大量制備。