Question

【題目】2019新冠病毒，結構如下圖所示（棘突、脂質膜、包膜成分都是含有蛋白質，它分別是由病毒RNA的基因S、M、E的指導合成）。2019新冠病毒基因組長度為29．8Kb，為單股正鏈RNA（正鏈RNA能與核糖體結合，具有mRNA的功能），結構不穩(wěn)定，容易產生基因突變，給疫苗研制帶來困難。根據(jù)相關知識回答下列問題：

（1）新冠病毒侵染過程中，棘突首先與細胞膜上受體結合，可能作為病毒的疫苗。如果利用基因工程研制新冠病毒疫苗，第一步是得到基因S（DNA），以用于后續(xù)操作，獲取大量S基因過程為①提取病毒的____________，②____________，③通過____________技術擴增得到大量基因S。

（2）制備出來的“產品”必須具備沒有傳染性和致病性、____________才能作為疫苗來使用。

（3）檢測新型肺炎的一般策略是檢測疑似病例是否攜帶新冠病毒。新冠病毒主要由核酸和蛋白質構成，如果檢測核酸，一般的方法是____________。如果檢測其特異性蛋白，方法是____________，這一技術的關鍵是要生產出能與新冠病毒結合的特異性強、靈敏度高、可大量制備的抗體．請寫出生產這種抗體的思路_________________________。（至少寫出四步）

Answer 1

【答案】RNA 逆轉錄成對應DNA PCR 能引起對新冠病毒的特異性免疫（或能引起機體特異性免疫等） DNA分子雜交技術或分子雜交技術或探針法（或：PCR法） 抗原一抗體雜交 ①向小鼠體內注射新冠病毒的抗原蛋白（或滅活的新冠病毒）：②提取免疫小鼠的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，經多次篩選獲得能產生特異性抗體的雜交瘤細胞（或用特定的選擇性培養(yǎng)基篩選出雜交瘤細胞；再進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測篩選出能分泌所需抗體的細胞）③將雜交瘤細胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)、或注射到小鼠腹腔內增殖，從培養(yǎng)液或小鼠腹水中就提取大量的單克隆抗體

【解析】

1．目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

2.單克隆抗體是由單一B細胞克隆產生的高度均一、僅針對某一特定抗原的抗體。通常采用雜交瘤技術來制備，雜交瘤抗體技術是在細胞融合技術的基礎上，將具有分泌特異性抗體能力的效應B細胞和具有無限繁殖能力的骨髓瘤細胞融合為雜交瘤細胞，雜交瘤細胞既能產生抗體，又能無限增殖。用具備這種特性的單個雜交瘤細胞培養(yǎng)成細胞群，可制備針對一種抗原的特異性抗體即單克隆抗體。

題意分析，2019新冠病毒的遺傳物質為單股正鏈RNA，且具有mRNA的功能，由于單鏈RNA結構不穩(wěn)定，因此容易產生基因突變。

（1）新冠病毒侵染過程中，棘突首先與細胞膜上受體結合，棘突上有S蛋白，因此S蛋白可能作為病毒的疫苗。如果要研制新冠病毒疫苗，第一步需要獲得目的基因，即要得到基因S（DNA），要獲取大量S基因，①首先要提取病毒的RNA，②然后逆轉錄成對應DNA，③接下來通過PCR技術擴增得到大基因S。

（2）作為疫苗需要具備無傳染性和致病性，而且能引起機體產生特異性免疫反應，從而達到預防病毒的目的，因此制備出來的“產品”需要具備上述特點。

（3）為檢測疑似病例是否攜帶新冠病毒。而新冠病毒主要由核酸和蛋白質構成，通常用DNA分子雜交技術或分子雜交技術或探針法來檢測核酸。也可用抗原一抗體雜交檢測患者體內是否有其特異性蛋白，若要用抗原一抗體雜交檢測，必須要獲得大量的能與新冠病毒結合的抗體，若要大量獲得與新冠結合的特異性抗體需要用到單克隆抗體制備技術，該方法的過程為：①給小鼠注射新冠病毒的抗原蛋白（或滅活的新冠病毒），刺激小鼠產生免疫反應；

②從免疫小鼠體內獲得（效應）B淋巴細胞；

③將上述過程獲得的B淋巴細胞與骨髓瘤細胞融合，經多次篩選獲得能產生特異性抗體的雜交瘤細胞；再進行克隆化培養(yǎng)和抗體檢測篩選出能分泌所需抗體的雜交瘤細胞；

④將雜交瘤細胞在體外條件下做大規(guī)模培養(yǎng)、或注射到小鼠腹腔內增殖，從培養(yǎng)液或小鼠腹水中就提取大量的單克隆抗體。用這種方法獲得的單克隆抗體具有純度高、特異性強的特點，并且還可以在體外條件下大量制備。