Question

【题目】2020年3月16日，中国科学家陈薇院士团队研制的重组新冠疫苗通过临床研究注册审评，获批进入临床试验。重组新冠疫苗的制备流程如图。

回答下列问题。

（1）步骤②需要___________作为原料。步骤③需要的工具酶是_____________。

（2）被用作载体的Ad5应具有的特点是________________（答出1点即可）

（3）步骤④是___________________。

（4）重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋白基因指导合成的S蛋白作为_______________，刺激机体产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足的条件之一是_________________（填“有”或“无”）SARS-CoV-2感染史，理由是_____________________。

（5）为探究疫苗的注射剂量对志愿者产生的免疫效果，需进一步试验，请写出实验思路______________。

Answer 1

【答案】脱氧核苷酸 Taq酶（或限制酶） 能自我复制（有一个或多个切割位点、有标记基因位点、对受体细胞无害） 基因表达载体的构建 抗原 无 抗原无有SARS-CoV-2感染史的志愿者血清中会存在一定量的相应抗体，对试验结果产生干扰 给不同组志愿者分别注射不同剂量的疫苗，一段时间后采集血样检测相应抗体的水平

【解析】

二次免疫：记忆细胞可以在抗原消失后很长时间内保持对这种抗原的记忆，当再接触这种抗原时，能迅速增殖、分化，快速产生大量的抗体，故二次免疫反应快而且强烈。

题图分析，图中为重组新冠疫苗的制备流程，其中①为获取新冠病毒RNA的过程；②为以新冠病毒RNA为模板逆转录出cDNA的过程；③表示通过PCR技术获取S蛋白基因的过程；④为将腺病毒和S蛋白基因重组的过程；⑤新冠疫苗的实验并检测。

（1）步骤②为逆转录过程，合成的产物是DNA，因此需要脱氧核苷酸作为原料。步骤③为利用PCR技术扩增获得S蛋白基因的过程，该过程需要的酶是Taq酶（耐高温的DNA聚合酶），同时还需要用限制酶对获得的S蛋白基因进行修饰。

（2）Ad5作为载体应具有的特点是有多个限制酶切位点、有标记基因、在宿主细胞中可以存活表达、大小适中而且对宿主细胞无害等等。

（3）步骤④为构建目的基因表达载体的过程，即重组新冠疫苗的过程。

（4）重组疫苗注入志愿者体内后，S蛋白基因指导合成的S蛋白作为抗原，刺激机体产生特异性免疫过程，机体免疫系统产生能与之相结合的抗体，抗体的分泌量可作为检测疫苗对志愿者免疫效果的指标。参加临床试验的志愿者需要满足无SARS-CoV-2感染史，即未感染过新冠病毒的志愿者，因为感染过新冠病毒的人体内含有对新冠病毒的记忆细胞，若注射疫苗会出现二次免疫的特征，即体内的记忆细胞会迅速增殖分化产生大量的浆细胞，浆细胞合成并分泌大量的抗体，从而导致无法检测出该疫苗的真正效果。

（5）实验目的为探究疫苗的注射剂量对志愿者产生的免疫效果，根据实验目的可知，该实验的自变量为疫苗的剂量，因变量为抗体产生量的变化，因此设计实验如下：将同性别且年龄相当的志愿者随机分成若干组，然后给不同组别的志愿者注射不同剂量梯度的疫苗，一段时间之后，检测志愿者体内的抗体产生量，做好记录并比较、分析得出结论。