2019年新冠疫情爆發(fā)以來,疫情防控成為社會關(guān)注的熱點問題。如圖所示某科研團隊運用基因工程研制新冠病毒疫苗的過程。質(zhì)粒中l(wèi)acZ基因編碼的酶可以分解X-gal產(chǎn)生藍(lán)色物質(zhì),使菌落呈現(xiàn)藍(lán)色,否則菌落為白色?;卮鹣铝袉栴}
(1)獲取目的基因時,首先提取新冠病毒的RNA,再通過
逆轉(zhuǎn)錄
逆轉(zhuǎn)錄
過程獲得cDNA。并可借助特異性引物通過PCR擴增圖中片段,PCR的原理是 DNA半保留復(fù)制
DNA半保留復(fù)制
,其中引物的作用是 使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸
使DNA聚合酶能夠從引物的3'端開始連接脫氧核苷酸
。
(2)圖中過程①有兩種限制酶選擇方案:
方案一:選用 BamHⅠ
BamHⅠ
一種限制酶。
方案二:選用 BamHⅠ和KpnⅠ
BamHⅠ和KpnⅠ
兩種限制酶。
方案二優(yōu)于方案一的原因是 避免切割后的目的基因自連,避免目的基因反接到質(zhì)粒上
避免切割后的目的基因自連,避免目的基因反接到質(zhì)粒上
。
(3)篩選含重組質(zhì)粒的大腸桿菌時,須在培養(yǎng)大腸桿菌的通用培養(yǎng)基中加入 青霉素
青霉素
和 X-gal
X-gal
,培養(yǎng)一段時間后,挑選出 白
白
色的菌落進(jìn)一步培養(yǎng)獲得大量目的菌。
(4)為確定疫苗的效果,該團隊還研發(fā)了新冠病毒模型小鼠。已知新冠病毒通過識別人體細(xì)胞表面的受體(ACE2蛋白)侵染細(xì)胞,但小鼠并不含ACE2基因。因此,該團隊將 ACE2基因
ACE2基因
導(dǎo)入小鼠的受精卵,從而獲得轉(zhuǎn)基因小鼠。請以轉(zhuǎn)基因小鼠為材料,設(shè)計實驗對疫苗的效果進(jìn)行個體生物學(xué)水平的鑒定,要求簡要寫出實驗思路。對轉(zhuǎn)基因小鼠和非轉(zhuǎn)基因小鼠進(jìn)行新冠病毒病毒接種實驗,觀察并比較兩者抗病毒的情況
對轉(zhuǎn)基因小鼠和非轉(zhuǎn)基因小鼠進(jìn)行新冠病毒病毒接種實驗,觀察并比較兩者抗病毒的情況
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