题目内容
【题目】诺如病毒是一种单链RNA 病毒,可引起流行性急性肠胃炎的重要病原体。诺如病毒衣壳P蛋白上含有抗原位点和受体识别位点,在体外可单独表达,被用于疫苗的免疫实验研究。
(1)人体感染诺如病毒后,会引发_______免疫,在康复者血清中能够检测到_________(物质)。有研究表明感染后第 180 天记忆B细胞仍具有持久性,说明这些细胞对机体具有___________作用。
(2)研究人员希望借P蛋白治疗由β蛋白沉积导致的阿尔茨海默症,选取β蛋白作为免疫原,利用诺如病毒P颗粒作为疫苗载体,研究其免疫原性。研究人员将β蛋白基因插入P蛋白基因的恰当位置,制备了重组P蛋白基因P-β(1780bp)后,采用双酶切方法,通过NdeⅠ和XhoⅠ酶和pET载体质粒(5230bp)构建重组质粒pET-P-β,如图1。对照组应选用___________。
①诺如病毒RNA ②P蛋白基因与pET载体质粒构建的重组质粒pET-P ③pET载体质粒
(3)为了鉴定重组质粒pET-P-β是否构建成功,NdeⅠ和XhoⅠ酶分别对重组质粒pET-P-β和pET载体质粒进行酶切,然后酶切片段和重组P蛋白基因进行电泳,请将你判断的电泳结果画到表中对应的泳道上。
7000bp 4000bp 1000bp | |||
DNA标记 | P-β | pET | pET-P-β |
_______
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(4)想要获得目的蛋白,需要将构建的重组质粒pET-P-β、pET-P和pET分别转入用________处理的成为感受态的大肠杆菌细胞,培养处理后提取蛋白质。过程如下:
若干健康小鼠随机分为3组,将提取的蛋白质分别溶于PBS缓冲液,对小鼠进行皮下免疫,并对4次免疫后的血清进行不同梯度稀释,用__________(β蛋白/P蛋白)作为抗原,通过免疫法检测重组P-β蛋白的免疫原性。如图2所示,请据图描述出能够表明P-β蛋白可以在小鼠体内引起免疫反应,具有特异的免疫原性的实验结果____________。
【答案】特异性免疫(体液免疫) 抗体 潜在的长期保护(预防再次感染) ②③
Ca2+(CaCl2) β蛋白 在不同稀释度条件下,P-β蛋白组的吸光度值均明显高于PBS组和P蛋白组,PBS组和P蛋白组区别较小
【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)人体感染诺如病毒后,机体受到抗原的刺激会引发特异性免疫,在康复患者的血清中产生特异性抗体。记忆细胞能相对持久的识别相同的抗原,避免相同抗原再次入侵对机体的损害,说明记忆细胞对机体具有潜在的长期保护作用。
(2)采用双酶切法获得了重组质粒pET-P-β,为了研究β蛋白的免疫原性,依据单一变量的原则,对照组应该是P蛋白基因与pET载体质粒构建的重组质粒pET-P和pET载体质粒,即②③。
(3)根据题干信息,重组P蛋白基因P-β为1780bp,pET载体质粒为5230bp,用NdeⅠ和XhoⅠ酶酶切重组质粒pET-P-β能获得P-β和pET两个片段,因此p-β酶切电泳后出现一条带,位置是1780bp,PET酶切电泳后出现一条带,位置是5230bp、PETp-β酶切后出现两条带,位置分别是1780bp和5230bp,具体的图示结果如下:
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(4)将基因表达载体导入大肠杆菌之前,要将大肠杆菌放入一定浓度的CaCl2溶液中处理,使之成为感受态的细胞。本题欲研究β蛋白的免疫原性,因此免疫后的血清进行不同梯度稀释后,用β蛋白作为抗原,通过免疫法检测重组P-β蛋白的免疫原性。据图2结果显示,在不同稀释度条件下,P-β蛋白组的吸光度值均明显高于PBS组和P蛋白组,PBS组和P蛋白组区别较小。