新型冠状病毒表面的S蛋白是主要的病毒抗原。研究人员为研制S蛋白疫苗,做了如下实验,请回答:
(1)过程①是______________,过程②是______________,过程③常用的方法是______________。
(2)采用PCR技术获得大量的S基因进行体外扩增,其前提是____________________________,以便根据这一序列合成引物。PCR过程所需的酶是____________________。
(3)通过上述过程⑥得到的蛋白制备的疫苗比④效果更好,从细胞结构差异的角度分析,原因是___________。
(4)利用S蛋白为抗原制备单克隆抗体,运用的生物工程技术有____________________________。(答出一项即可)
逆转录 基因表达载体的构建 钙离子诱导法 有一段已知的S基因的核苷酸序列 Taq酶(或热稳定DNA聚合酶) 真核细胞具有内质网、高尔基体,可以对核糖体合成的多肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理 动物细胞融合、动物细胞培养
【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。
【详解】
(1)由图可知,过程①是RNA合成DNA的过程,为逆转录,过程②是基因表达载体的构建,过程③是把目的基因导入受体细胞,受体细胞为细菌,常用的方法是钙离子诱导法。
(2)采用PCR技术获得大量的S基因进行体外扩增,其前提是有一段已知的S基因的核苷酸序列,以便根据这一序列合成引物。PCR过程所需的酶是Taq酶(或热稳定DNA聚合酶)。
(3)通过上述过程⑥是通过真核细胞得到的蛋白制备的疫苗比④细菌作为受体细胞得到的疫苗效果更好,从细胞结构差异的角度分析,原因是真核细胞具有内质网、高尔基体,可以对核糖体合成的多肽链进行剪切、折叠、加工、修饰等处理。
(4)利用S蛋白为抗原制备单克隆抗体,运用的生物工程技术有动物细胞融合、动物细胞培养。
【点睛】
本题考查基因工程的步骤等相关知识,意在考查学生获取处理信息的能力,分析和解决问题的能力,有一定的综合性。
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