Question

2019新冠病毒，结构如下图所示（棘突、脂质膜、包膜成分都是含有蛋白质，它分别是由病毒RNA的基因S、M、E的指导合成）。2019新冠病毒基因组长度为29．8Kb，为单股正链RNA（正链RNA能与核糖体结合，具有mRNA的功能），结构不稳定，容易产生基因突变，给疫苗研制带来困难。根据相关知识回答下列问题：

（1）新冠病毒侵染过程中，棘突首先与细胞膜上受体结合，可能作为病毒的疫苗。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），以用于后续操作，获取大量S基因过程为①提取病毒的____________，②____________，③通过____________技术扩增得到大量基因S。

（2）制备出来的“产品”必须具备没有传染性和致病性、____________才能作为疫苗来使用。

（3）检测新型肺炎的一般策略是检测疑似病例是否携带新冠病毒。新冠病毒主要由核酸和蛋白质构成，如果检测核酸，一般的方法是____________。如果检测其特异性蛋白，方法是____________，这一技术的关键是要生产出能与新冠病毒结合的特异性强、灵敏度高、可大量制备的抗体．请写出生产这种抗体的思路_________________________。（至少写出四步）

Answer

RNA 逆转录成对应DNA PCR 能引起对新冠病毒的特异性免疫（或能引起机体特异性免疫等） DNA分子杂交技术或分子杂交技术或探针法（或：PCR法） 抗原一抗体杂交 ①向小鼠体内注射新冠病毒的抗原蛋白（或灭活的新冠病毒）：②提取免疫小鼠的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞（或用特定的选择性培养基筛选出杂交瘤细胞；再进行克隆化培养和抗体检测筛选出能分泌所需抗体的细胞）③将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养、或注射到小鼠腹腔内增殖，从培养液或小鼠腹水中就提取大量的单克隆抗体

【解析】

1．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。

2.单克隆抗体是由单一B细胞克隆产生的高度均一、仅针对某一特定抗原的抗体。通常采用杂交瘤技术来制备，杂交瘤抗体技术是在细胞融合技术的基础上，将具有分泌特异性抗体能力的效应B细胞和具有无限繁殖能力的骨髓瘤细胞融合为杂交瘤细胞，杂交瘤细胞既能产生抗体，又能无限增殖。用具备这种特性的单个杂交瘤细胞培养成细胞群，可制备针对一种抗原的特异性抗体即单克隆抗体。

题意分析，2019新冠病毒的遗传物质为单股正链RNA，且具有mRNA的功能，由于单链RNA结构不稳定，因此容易产生基因突变。

（1）新冠病毒侵染过程中，棘突首先与细胞膜上受体结合，棘突上有S蛋白，因此S蛋白可能作为病毒的疫苗。如果要研制新冠病毒疫苗，第一步需要获得目的基因，即要得到基因S（DNA），要获取大量S基因，①首先要提取病毒的RNA，②然后逆转录成对应DNA，③接下来通过PCR技术扩增得到大基因S。

（2）作为疫苗需要具备无传染性和致病性，而且能引起机体产生特异性免疫反应，从而达到预防病毒的目的，因此制备出来的“产品”需要具备上述特点。

（3）为检测疑似病例是否携带新冠病毒。而新冠病毒主要由核酸和蛋白质构成，通常用DNA分子杂交技术或分子杂交技术或探针法来检测核酸。也可用抗原一抗体杂交检测患者体内是否有其特异性蛋白，若要用抗原一抗体杂交检测，必须要获得大量的能与新冠病毒结合的抗体，若要大量获得与新冠结合的特异性抗体需要用到单克隆抗体制备技术，该方法的过程为：①给小鼠注射新冠病毒的抗原蛋白（或灭活的新冠病毒），刺激小鼠产生免疫反应；

②从免疫小鼠体内获得（效应）B淋巴细胞；

③将上述过程获得的B淋巴细胞与骨髓瘤细胞融合，经多次筛选获得能产生特异性抗体的杂交瘤细胞；再进行克隆化培养和抗体检测筛选出能分泌所需抗体的杂交瘤细胞；

④将杂交瘤细胞在体外条件下做大规模培养、或注射到小鼠腹腔内增殖，从培养液或小鼠腹水中就提取大量的单克隆抗体。用这种方法获得的单克隆抗体具有纯度高、特异性强的特点，并且还可以在体外条件下大量制备。