题目内容
【题目】近年来研究发现,H5亚型禽流感能突破种间屏障感染人类。因此,在流感疫苗开发中考虑对人流感和禽流感主要亚型进行共预防具有重要意义。科研人员针对人流感病毒H3以及禽流感病毒H5进行了相关研究。
(1)H蛋白是构成流感病毒的主要成分,可以作为____________制成疫苗,接种到小鼠体内,使小鼠产生____________免疫。
(2)研究人员利用p质粒构建p-H5/H3共表达的重组质粒(如下图)。设计思路是:获得H5基因和H3基因,先将H5基因整合到p质粒(仅含有NheⅠ和XhoⅠ酶切位点)上,再将H3基因插入,获得重组质粒。为达到实验目的,需要在目的基因两端引入酶切位点,在H5基因两端需要引入____________酶切位点。
(3)为研究共表达重组质粒的免疫效果,研究人员在第0、21和35天给实验组小鼠注射一定浓度的重组质粒p-H5/H3,对小鼠进行免疫;对照组处理是____________。分别测定实验组和对照组的抗体含量。随着免疫次数的增加,实验组小鼠体内针对H5和H3的抗体浓度迅速增加,说明p-H5/H3免疫后诱导小鼠产生了针对H5和H3的____________免疫。
(4)研究人员分离了实验组小鼠的脾脏淋巴细胞,分别加入____________进行特异性刺激,发现p-H5/H3免疫后T淋巴细胞增殖明显,且产生了大量的干扰素,说明免疫后诱导小鼠产生了____________免疫。
(5)科研人员研制的p-H5/H3 DNA疫苗与传统疫苗相比具有的优点是____________(至少写出两点)。
【答案】 抗原 特异性 NheⅠ、 ClaⅠ和XhoⅠ 将小鼠分三组,在第0、21和35天分别改为注射等量相同浓度的p质粒、p-H5、p-H3进行免疫 体液 H5流感病毒或H3流感病毒 细胞 能实现两种病毒共预防;不具有“减毒”疫苗的危险性(或“安全性更好”);生产成本低;稳定性好、便于保存
【解析】基因工程的基本工具:分子手术刀”-限制性核酸内切酶(限制酶)、“分子缝合针”-DNA连接酶、“分子运输车”-载体;基因工程的基本操作程序有四步:目的基因的获取、基因表达载体的构建、将目的基因导入受体细胞、目的基因的检测与鉴定。
(1)流感病毒结构中的H蛋白可以作为抗原制成疫苗,接种到小鼠体内,使小鼠产生特异性免疫(体液免疫和细胞免疫)。
(2)根据题干信息和图形分析,先将H5基因整合到p质粒上,该质粒上仅含有NheⅠ和XhoⅠ酶切位点,即用NheⅠ和XhoⅠ两种酶切割目的基因构建重组质粒;而将H3基因插入,获得重组质粒需要H5基因右端有ClaⅠ酶,因此需要在H5基因两端需要引入NheⅠ、ClaⅠ、XhoⅠ酶切位点。
(3)为研究共表达重组质粒的免疫效果,研究人员在第0、21和35天给实验组小鼠注射一定浓度的重组质粒p-H5/H3,对小鼠进行免疫;对照实验应遵循单一变量和对照性原则,因此对照组处理是将小鼠分三组,在第0、21和35天分别改为注射等量相同浓度的p质粒、p-H5、p-H3进行免疫,分别测定实验组和对照组的抗体含量;抗体是体液免疫过程中由浆细胞分泌的。
(4)研究人员分离了实验组小鼠的脾脏淋巴细胞,分别加入H5流感病毒或H3流感病毒进行特异性刺激,发现p-H5/H3免疫后T淋巴细胞增殖明显,且产生了大量的干扰素,由于干扰素是由效应T细胞产生的,因此说明免疫后诱导小鼠产生了细胞免疫。
(5)科研人员研制的p-H5/H3DNA疫苗与传统疫苗相比具有能实现两种病毒共预防;不具有“病毒”疫苗的危险性;生成成本低;稳定性好、便于保存等优点。
【题目】(二)现代生物技术
海洋石油污染正引起广泛关注,利用基因工程菌进行生物降解具有巨大的应用潜力。P450是石油降解的关键酶,用SalI和NdeⅠ联合酶切获得的P450基因,与甲图所示的质粒(pCom8)重组,导入土著菌种Y9,获得了基因工程菌P450/Y9。甲图中mel是黑色素合成基因,其表达能使白色的菌落变成黑色,aacCl是庆大霉素(一种抗生素)抗性基因,限制酶NdeⅠ、XhoⅠ和SspⅠ在原质粒上均只有一个酶切位点,数字表示酶切位点间的碱基对数。乙图表示几种限制酶的识别序列和切割位点。
【1】上述基因工程中的受体细胞是________。
【2】原质粒需用限制酶________________作用后,才能与________在DNA连接酶的作用下形成重组质粒。
经测定原质粒为7.6kb(1kb为1000个碱基对),重组质粒经NdeⅠ、SspⅠ联合酶切后获得了6.0和1.2kb的两个片段,则目的基因的长度为________kb。
【3】由于重组质粒导入受体细胞的成功率很低,所以需要经过________才能获得工程菌。操作的大致思路是:
第一步,配制培养基。除下表中的成分外,还必须添加________和________。
第二步,晶待检菌液用________法接种在第一步配制的培养基上。
第三步,选择________色菌落扩大培养即可获得所需的工程菌。
蛋白胨 | 酵母浸膏 | NaCl | KCl | MgCl2 | H2O | pH |
20.0 g | 5.0 g | 0.5 g | 0.2 g | 1.0 g | 1000 mL | 7.0 |
为检测基因工程菌降解石油的能力,科研人员做了如下4组实验,测定不同时间各组的石油降解率,实验结果见图。
A组:单独使用Y9
B组:单独使用P450/Y9
C组:联合使用Y9、W3、F9、X1四种菌种
D组:联合使用P450/Y9、W3、F9、X1四种菌种
【4】据图分析以下说法正确的是________(多选)。
A. 单独使用P450/Y9对石油的降解能力比单独使用Y9略强
B. 作用时间越长,P450/Y9对石油降解的能力越强
C. 联合使用时,P450/Y9能显著增加四种菌的整体降解石油的能力
D. 为达到更好的效果,最好单独使用基因工程菌P450/Y9