Question

【题目】目前，重组蛋白疫苗、腺病毒疫苗、核酸疫苗等多种类型的新冠病毒疫苗都在研发当中。新冠病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原，一男子与新冠肺炎患者有接触史，在进行医学隔离期间，检查发现该男子血清中有相应的抗S蛋白抗体出现。某研究小组研制重组蛋白疫苗的简要操作流程如下。请分析回答：

（1）疫苗研制实验步骤②构建重组表达载体A和重组表达载体B必须使用DNA连接酶，该酶的作用是_____________________。若不进行步骤②而将S蛋白基因直接导入大肠杆菌，一般情况下，不能得到表达的S蛋白，其原因是_______________________。

（2）为了检验步骤⑥所表达的S蛋白是否具有病毒S蛋白的抗原特性，可进行相关实验检测，实验思路是_________________________________。

（3）过程④的大量生产，需对导入表达载体A的大肠杆菌进行筛选和纯化培养。如图是纯化过程中一个平板的菌落分布，该接种方法是___________________；推测接种时可能的操作失误是_________________。

（4）注射疫苗是预防新冠肺炎的有效途径，但是并不意味着接种过新冠疫苗的人将来不会成为新冠肺炎患者。可能的原因有______________________。

Answer 1

【答案】将限制性核酸内切酶切割的载体和S蛋白基因连接起来 S蛋白基因在大肠杆菌中不能稳定存在和复制，也不能转录和翻译 用⑥所表达的S蛋白与新冠肺炎康复病人血清进行抗原—抗体特异性反应实验 稀释涂布平板法 涂布不均匀 新冠病毒发生变异，使原来的疫苗失去作用；相应的抗体和记忆细胞在体内存活时间有限

【解析】

基因工程的基本操作程序

第一步：目的基因的获取

第二步：基因表达载体的构建

1、目的：使目的基因在受体细胞中稳定存在，并且可以遗传至下一代，使目的基因能够表达和发挥作用。

2、组成：目的基因+启动子+终止子+标记基因+复制原点

第三步：将目的基因导入受体细胞

第四步：目的基因的检测和表达

1、首先要检测转基因生物的染色体DNA上是否插入了目的基因，方法是采用 DNA分子杂交技术。

2、其次还要检测目的基因是否转录出了mRNA，方法是采用用标记的目的基因作探针与 mRNA杂交。

3、最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取 蛋白质，用相应的 抗体进行抗原-抗体杂交。

（1）DNA连接酶可以将限制性核酸内切酶切割的载体和S蛋白基因连接起来，构建基因表达载体，直接将目的基因倒入大肠杆菌中，由于S蛋白基因在大肠杆菌中不能稳定存在和复制，也不能转录和翻译，所以不能得到S蛋白。

（2）检验S蛋白是否具有病毒S蛋白的抗原特性，可以利用抗原和抗体特异性结合的特点设计实验：用⑥所表达的S蛋白与新冠肺炎康复病人血清进行抗原—抗体特异性反应实验。

（3）图中接种的方法是稀释涂布平板法，在平板上，菌落分布不均匀可能的原因是涂布不均匀。

（4）由于新冠病毒发生变异，使原来的疫苗失去作用；相应的抗体和记忆细胞在体内存活时间有限，所以接种了疫苗的人有可能成为患者。