Question

16．登革热病毒可以感染人类并导致严重疾病，为获得适用于临床检测的病毒抗原，研究者从登革热病毒中获取其外膜抗原基因，让它在大肠杆菌中进行表达，具体过程如图．

请回答下列问题：
（1）登革热病毒需培养在动物细胞培养液中，原因是病毒无法独立生活，必须寄生在活细胞中．细胞培养液中常常需要添加抗生素，以防培养过程中受污染．
（2）①过程包括逆转录（反转录）和PCR（目的基因）扩增，分别需要的酶是逆转录酶和Taq酶．
（3）②过程需要的工具酶是限制酶和DNA连接酶．
（4）③过程是用Ca²⁺（CaCl₂）处理大肠杆菌，使其处于感受态（或感受、能吸收周围环境中DNA分子）状态．
（5）获得的病毒蛋白可用于检测患者血清中的抗体（抗原/抗体），确诊疾病．

Answer 1

分析 分析题图：①表示获取目的基因的过程，②表示基因表达载体的构建过程，③表示将目的基因导入受体细胞的过程．

解答 解：（1）病毒无法独立生活，必须寄生在活细胞中，因此登革热病毒需培养在动物细胞．动物细胞培养时，为了防止杂菌污染，需要在培养液中加入抗生素．
（2）登革热病毒的遗传物质是RNA，因此①过程包括逆转录（反转录）和PCR（目的基因）扩增，逆转录需要逆转录酶的催化，PCR技术在较高温度下进行，需要耐高温DNA聚合酶（Taq酶）．
（3）②表示基因表达载体的构建过程，该过程首先需要用限制酶切割含有目的基因的DNA和运载体，其次需要用DNA连接酶将目的基因与运载体连接形成重组DNA．
（4）③表示将目的基因导入大肠杆菌细胞，应该采用感受态转化法，即用Ca²⁺（CaCl₂） 处理大肠杆菌，使其处于能吸收周围环境中DNA分子的感受态．
（5）根据抗原-抗体特异性结合的原理，获得的病毒蛋白可作为抗原，用于检测患者血清中的抗体，以确诊疾病．
故答案为：
（1）病毒无法独立生活，必须寄生在活细胞中     抗生素
（2）逆转录（反转录）      PCR（目的基因）      逆转录酶         Taq酶
（3）限制酶和DNA连接酶    
（4）Ca²⁺（CaCl₂）       感受态（或感受、能吸收周围环境中DNA分子）
（5）抗体

点评 本题结合图解，考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能正确分析题图，再结合所学的知识准确答题．