新冠病毒( SARS-CoV-2 )引起的疫情仍在一些国家和地区肆虐,接种疫苗是控制全球疫情的最有效手段。新冠病毒疫苗有多种,其中我国科学家已研发出的腺病毒载体重组新冠病毒疫苗(重组疫苗)是一种基因工程疫苗,其基本制备步骤是:将新冠病毒的 S 基因连接到位于载体上的腺病毒基因组 DNA 中,重组载体经扩增后转入特定动物细胞,进而获得重组腺病毒并制成疫苗。
( 1 )新冠病毒是 RNA 病毒,一般先通过 _______ 得到 cDNA ,经 _______ 获取 S 基因,酶切后再连接到载体。
( 2 )重组疫苗中的 S 基因应编码 ________ 。
A .病毒与细胞识别的蛋白 B .与病毒核酸结合的蛋白
C .催化病毒核酸复制的酶 D .帮助病毒组装的蛋白
( 3 )为保证安全性,制备重组疫苗时删除了腺病毒的某些基因,使其在人体中无法增殖,但重组疫苗仍然可以诱发人体产生针对新冠病毒的特异性免疫应答。该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗 →________→_________→ 诱发特异性免疫反应。
( 4 )重组疫苗只需注射一针即可完成接种。数周后,接种者体内仍然能检测到重组腺病毒 DNA ,但其 DNA 不会整合到人的基因组中。请由此推测只需注射一针即可起到免疫保护作用的原因 ________ 。
( 1 ) 逆转录 / 反转录 PCR 扩增
( 2 ) A
( 3 ) (重组腺病毒)进入细胞 表达抗原
( 4 )重组腺病毒 DNA 在人体细胞中持续表达抗原,反复刺激机体免疫系统。
【分析】
重组腺病毒疫苗必须具备的条件:能够将新冠病毒抗原基因(目的基因)带入到受体细胞;在受体细胞中表达出抗原蛋白;不会导致疾病发生。
( 1 )新冠病毒是 RNA 病毒,其遗传物质是 RNA ,若要得到与其对应的 cDNA ,则要进行逆转录。用 cDNA 扩增出目的基因 ——S 基因,需要利用 PCR 扩增技术。
( 2 )重组疫苗作为抗原需要被人体免疫系统识别,而重组疫苗中的 S 基因是从新冠病毒中提取的,所以重组疫苗中的 S 基因应编码病毒与细胞都能识别的蛋白, A 正确, BCD 错误。
故选 A 。
( 3 )重组疫苗对人体来说属于外来异物,即抗原,故人体接种疫苗后,重组腺病毒进入人体细胞,其在人体细胞内表达出抗原,引发机体产生特异性免疫 —— 细胞免疫和体液免疫,因此该疫苗发挥作用的过程是:接种疫苗 → (重组腺病毒)进入细胞 → 表达抗原 → 诱发特异性免疫反应。
( 4 )接种疫苗后,由于长时间内接种者体内仍能检测到重组腺病毒 DNA ,而 DNA 会不断表达出 S 蛋白, S 蛋白作为抗原刺激机体,故机体会反复针对抗原产生特异性免疫应答。
【点睛】
本题以新冠肺炎为问题情境,考查重组腺病毒疫苗和免疫的相关知识,考查考生运用所学知识解决实际问题的能力。