Question

（一）中国女科学家屠呦呦因研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命，而获2015年诺贝尔生理医学奖。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径，如下图所示，请回答有关问题。

（1）图中②表示_______过程，需要______作为原料。

（2）科学家发现酵母细胞中也含有FPP， 但不能直接合成青蒿素，如要培育能产生青蒿素的酵母细胞，需要向酵母细胞中导入______________________基因。若已知目的基因的一小段核苷酸序列，则获得该基因的方法是________。

（3）培育能产生青蒿素的酵母菌属于基因工程，核心步骤是_______， 构建基因表达载体时，必须使用______和______两种工具酶。表达载体应该含有________酶识别和结合的部位，以驱动目的基因的转录，该部位称为________。

（4）为检测转基因酵母菌中的目的基因是否转录了出所需的mRNA，可采用____方法。

（二）2020年初，武汉出现了不明原因的肺炎，经检测是由一种新型冠状病毒（NCP）引起的，目前的检测手段主要是利用荧光PCR试剂盒或IgM 抗体快速检测试剂盒，科研人员正在加紧研制生产NCP的疫苗和探索相应抗体的制备。回答有关的问题：

（1）该病毒的遗传物质是_______，运用荧光PCR试剂盒对新冠病毒核酸进行检测，原理是提取病人体液样本中的RNA，进行反转录-聚合酶链式反应（RT-PCR），该过程需要_______酶和________酶。

（2）科研人员提出用康复者血清治疗新冠型肺炎，是因为康复者血清中存在_______（填“抗原”或“抗体”），但血清成分复杂，易引起受体出现_________，所以该方法存在缺陷。

（3）针对血清治疗存在的缺陷，研究者从治愈患者捐献的血液中提取浆细胞，然后用___________诱导该细胞和骨髓瘤细胞发生融合。几经努力，最终生产出单克隆抗体，此种方法生产的抗体具有______________________的优点。

（4）虽说我国疫情现已得到了很好的控制，但随着各地复工复产，人员不断流动，偶尔仍会出现几例本土病例的报道，结合所学知识，请你谈一下我们该如何预防？________________________________________。

Answer

翻译 氨基酸 ADS酶和CYP7IAVI酶 PCR 基因表达载体的构建 限制性核酸内切酶(或限制酶或限制性内切酶) DNA连接酶(两空可以互换) RNA聚合 启动子 分子杂交 RNA 逆转录（反转录） Taq（热稳定的DNA聚合酶） 抗体 免疫排斥（血液凝集反应） 灭活的病毒（聚乙二醇、PEG、离心、电激、振动等均可） 特异性强、灵敏度高、并可大量制备 ①注意个人卫生健康习惯，勤洗手 ②不参加集会，也不要聚餐，尽量避免去人群密集场所 ③外出要佩戴口罩（从控制传染源，切断传播途径，做好自我防护三个方面来具体回答）

【解析】

基因工程技术的基本步骤：（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样。将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。（4）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。
单克隆抗体的制备（1）制备产生特异性抗体的B淋巴细胞：向免疫小鼠体内注射特定的抗原，然后从小鼠脾内获得相应的B淋巴细胞（2）获得杂交瘤细胞①将鼠的骨髓瘤细胞与脾细胞中形成的B淋巴细胞融合；②用特定的选择培养基筛选出杂交瘤细胞，该杂种细胞既能够增殖又能产生抗体。（3）克隆化培养和抗体检测（4）将杂交瘤细胞在体外培养或注射到小鼠腹腔内增殖（5）提取单克隆抗体：从细胞培养液或小鼠的腹水中提取2、单克隆抗体的优点：特异性强、灵敏度高、并可大量制备。
题图分析，图中①为转录过程，②为翻译过程，转录是在细胞核内，以DNA一条链为模板，按照碱基互补配对原则，合成RNA的过程。 翻译是在核糖体中以mRNA为模板，按照碱基互补配对原则，以tRNA为转运工具、以细胞质里游离的氨基酸为原料合成蛋白质的过程。

（1）图中②是翻译过程，该过程的产物为多肽链（蛋白质），显然原料是氨基酸。

（2）酵母细胞也能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，即酵母细胞缺乏ADS酶基因和CYP71AV1酶基因，因此，需要向酵母细胞中导入控制ADS酶和CYP7IAVI酶合成的基因。若已知目的基因的一小段核苷酸序列，则可用PCR技术扩增目的基因。

（3）培育能产生青蒿素的酵母菌需要用到基因工程的技术手段，该工程的核心步骤是基因表达载体的构建， 在构建基因表达载体时，需要用到限制酶和DNA连接酶两种工具酶。表达载体应该含有其启动子，启动子是位于基因首端的一段特殊的碱基序列，是RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动目的基因的转录。

（4）结合分析可知、为检测转基因酵母菌中的目的基因是否转录了出所需的mRNA，可采用分子杂交方法来完成。

（二）（1）该病毒的遗传物质是RNA，运用荧光PCR试剂盒对新冠病毒核酸进行检测，原理是提取病人体液样本中的RNA，进行反转录-聚合酶链式反应（RT-PCR），该过程需要逆转录酶和Taq（热稳定的DNA聚合酶）酶。

（2）科研人员提出用康复者血清治疗新冠型肺炎，是因为康复者血清中存在抗体，但血清成分复杂，可能引起受体出现免疫排斥（血液凝集反应），所以该方法存在缺陷。。

（3）针对血清治疗存在的缺陷，研究者从治愈患者捐献的血液中提取浆细胞，然后用灭活的病毒（聚乙二醇、PEG、离心、电激、振动等均可）诱导该细胞和骨髓瘤细胞发生融合，然后筛选出杂交瘤细胞，进而筛选出能产生特异性抗体的杂交瘤细胞。几经努力，最终生产出单克隆抗体，此种方法生产的抗体具有特异性强、灵敏度高、可大量制备的优点。。

（4）虽说我国疫情现已得到了很好的控制，但随着各地复工复产，人员不断流动，偶尔仍会出现几例本土病例的报道，因为新冠肺炎通过气溶胶传播、直接传播和接触传播，即传染性特别强，因此我们要做到①注意个人卫生健康习惯，勤洗手 ②不参加集会，也不要聚餐，尽量避免去人群密集场所 ③外出要佩戴口罩（从控制传染源，切断传播途径）。