Question

【题目】新型冠状病毒是一种RNA病毒，会导致人患严重的肺炎。2019年末新型冠状病毒肆虐，全国上下齐心协力一致抗疫。2020年2月15日，官方宣布新型冠状病毒疫苗的研发取得了新进展，已完成了基因序列合成，正在进行重组质粒构建和工程菌筛选工作。请联系基因工程的相关知识，回答下列问题：

（1）基因工程的四个基本操作步骤是获取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和______________________。

（2）新型冠状病毒通过其表面的S一蛋白与宿主表面ACE2蛋白结合完成感染，在研制疫苗时需要获取病毒的目的基因是______________________，方法是____________________，然后利用___________技术扩增。

（3）腺病毒是一种DNA病毒，编码数十个腺病毒的结构和功能蛋白，其中E1区蛋白与腺病毒的复制有关而且对宿主细胞的毒性很强。研究中将E1基因缺失的腺病毒作为运载目的基因的载体，改造后的腺病毒应该具备的特点有：______________________（至少答出两点）。目的基因与腺病毒构建重组腺病毒载体必须包括：新型冠状病毒基因、______________________（至少答出两点）等。

（4）重组腺病毒载体侵染宿主细胞后，利用宿主细胞翻译出____________________，引发机体免疫反应，产生可用于治疗的抗体。在转录过程中，识别其启动子的酶是___________。

A．病毒的DNA聚合酶 B．宿主的DNA聚合酶

C．病毒的RNA聚合酶 D．宿主的RNA聚合酶

Answer 1

【答案】目的基因的检测与鉴定 指导S—蛋白合成的基因 以病毒的RNA为模板，通过逆转录合成相应的基因（或化学合成法） PCR 能够侵染宿主细胞，具有多个限制酶切位点，不能复制，不易引起机体的免疫反应 启动子、终止子、标记基因 病毒的蛋白（或“S一蛋白”或“病毒的S—蛋白”） D

【解析】

基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）基因工程的四个基本操作步骤是获取目的基因、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞和目的基因的检测和鉴定。

（2）疫苗是通过主动免疫的方式刺激机体产生抗体，因为新型冠状病毒是通过其表面的S一蛋白与宿主表面ACE2蛋白结合完成感染，因此S一蛋白是病毒的特异性结构，在研制基因工程疫苗时应该要获取的目的基因是指导S一蛋白合成的基因。由于新型冠状病毒是RNA病毒，RNA结构不稳定，需要合成DNA，因此可以采用的方法是以病毒的RNA为模板逆转录合成相应的基因，或者根据病毒的基因测序化学合成相应的DNA。体外扩增DNA的技术是PCR技术。

（3）根据题干信息中对于腺病毒的分析，E1基因缺失的腺病毒是不能复制的，同时对宿主细胞的毒性较弱，不易引起机体的免疫反应，同时又要具备运载体的特点，所以需要有能够插入目的基因的限制性酶切位点，以及侵染宿主细胞的特性。重组腺病毒载体应该要满足的特点是要保证目的基因要能够表达，因此至少受包括新型冠状病毒目的基因、启动子、终止子、标记基因等。

（4）重组腺病毒载体侵染宿主细胞后，利用宿主细胞翻译出病毒的S-蛋白，引发机体免疫反应，产生可用于治疗的抗体。在转录过程中，识别其启动子的酶是用于转录的酶，所以是RNA聚合酶，这个酶是由宿主细胞提供的。