Question

16．乳头瘤病毒（HPV）持续感染可导致宫颈癌发生．科研人员将HPV外壳L1蛋白基因制备成基因疫苗，如图1．

（1）重组质粒含真核生物的启动子、终止子和原核生物的标记基因、复制原点等，其中，启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录过程．．
（2）该基因疫苗注射入小鼠体内后，持续表达出L1蛋白作为抗原，刺激机体产生特异性免疫．根据免疫学知识，注射疫苗后，只有诱发出机体的细胞免疫，才能有效清除癌细胞．
（3）为研究该基因疫苗的保护作用，完成以下实验：
实验过程：
①将生长发育状况一致的小鼠随机均分为三组，1组注射用PBS缓冲液配制的基因疫苗100μL，2组注射100μLPBS缓冲液配制的不含L1蛋白基因的重组质粒作为对照，3组注射100μLPBS缓冲液作为空白对照．
②给上述三组小鼠皮下注射C3细胞（含有HPV基因的癌细胞），观察、记录小鼠成瘤情况（如图2）．
实验结果：

组别	各组平均瘤重（g）
1	0.192
2	0.347
3	0.916

据实验结果分析，尽管各组小鼠都可成瘤，但实验组小鼠平均瘤重较小，成瘤小鼠百分率较低，成瘤时间较晚，说明该基因疫苗具有一定的免疫保护作用．
（4）若欲检验该基因疫苗是否有治疗作用，对小鼠进行的处理最恰当的是c．
a．先注射HPV病毒，一段时间后注射该基因疫苗
b．先注射该基因疫苗，一段时间后再注射HPV病毒
c．先注射C₃细胞，一段时间后注射该基因疫苗
d．先注射该基因疫苗，一段时间后再注射C₃细胞
（5）请简述如何实现一种基因疫苗可预防多种疾病：将多个抗原基因插入同一个质粒中．

Answer 1

分析 分析表格数据：组别1注射用PBS缓冲液配制的重组病毒疫苗100μL，平均瘤重最轻；组别2注射100μL PBS缓冲液配制的痘苗病毒，平均瘤重较重；组别3注射100μL PBS缓冲液作为空白对照，平均瘤重最重．

解答 解：（1）启动子的作用是 RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录过程．
（2）接种重组病毒疫苗的小鼠体内表达L1蛋白作为抗原，刺激机体产生特异性免疫．皮下注射C3细胞时，HPV引起记忆细胞迅速增殖、分化，产生大量抗体，从而起到免疫保护作用．根据免疫学知识，注射疫苗后，只有诱发出机体的细胞免疫，才能有效清除癌细胞．
（3）①为研究重组疫苗的保护作用，将生长发育状况一致的小鼠随机均分为三组，1组注射用PBS缓冲液配制的重组病毒疫苗100μL，2组注射100μL PBS缓冲液配制的痘苗病毒作为对照，3组注射100μL PBS缓冲液作为空白对照．
②据实验结果分析，尽管各组小鼠都可成瘤，但实验组小鼠平均瘤重较小，成瘤小鼠百分率较低，成瘤时间较晚，说明重组病毒疫苗具有一定的免疫保护作用．接种重组病毒疫苗的小鼠体内表达L1蛋白作为抗原，刺激机体产生特异性免疫．皮下注射C3细胞时，HPV引起记忆细胞迅速增殖、分化，产生大量抗体，从而起到免疫保护作用．根据免疫学知识，注射疫苗后，只有诱发出机体的细胞免疫，才能有效清除癌细胞．
（4）若欲检验重组病毒疫苗是否有治疗作用，对小鼠进行的处理最恰当的是：
a．先注射HPV病毒，一段时间后注射重组病毒疫苗，这样实验过程较长，a错误；
b．先注射重组病毒疫苗，一段时间后再注射HPV病毒，检验的是疫苗的预防作用，b错误；
c．先注射C3细胞，一段时间后注射重组病毒疫苗，符合要求，c正确；
d．先注射重组病毒疫苗，一段时间后再注射C3细胞，检验的是疫苗的预防作用，d错误．
故选；c．
（5）将多个抗原基因插入同一个质粒中可实现一种基因疫苗可预防多种疾病．
故答案为：
（1）RNA聚合酶识别和结合的部位，驱动基因转录过程．
（2）L1蛋白       细胞
（3）①100μL PBS缓冲液配制的不含L1蛋白基因的重组质粒    100μL PBS缓冲液
实验结果：平均瘤重较小，成瘤小鼠百分率较低，成瘤时间较晚
（4）c
（5）将多个抗原基因插入同一个质粒中

点评 本题结合图表，考查人体免疫系统在维持稳态中的作用及探究实验，要求考生识记人体免疫系统的组成，掌握体液免疫和细胞免疫的具体过程；明确实验的目的，能根据探究实验的原则完善实验步骤，并能根据图表信息得出正确的结论．