Question

【題目】口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一種偶蹄動物傳染病，目前常用接種弱毒疫苗的方法預防。疫苗的主要成分是該病毒的一種結構蛋白VP1。科學家嘗試利用轉基因番茄來生產口蹄疫疫苗，過程如下圖所示。請據圖回答。

【1】口蹄疫病毒的VP1蛋白進入動物體內，能引起機體產生特異性免疫反應。VP1蛋白在免疫反應中稱為_____。口蹄疫病毒的遺傳物質為RNA，要獲得VPⅠ基因可用_____的方法合成DNA，再用限制性核酸內切酶將VPⅠ基因片段切下。

【2】如圖2所示，若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶E和F從合成的DNA上切下 VPI目的基因，并將之取代質粒pZHZ1(3.7kb，1kb=1000對堿基)上相應的E－F區域 (0.2kb)，那么所形成的重組質粒pZHZ2______。

A．能被E切開

B．能被E切開但不能被F切開

C．能被F切開

D．能被F切開但不能被E切開

E．既能被E切開也能被F切開

【3】已知在質粒pZHZl中，限制酶G切割位點距限制酶E切割位點0.8kb，限制酶H切割位點距限制酶F切割位點0.5kb。若分別用限制酶G和H酶切兩份重組質粒pZHZ2樣品，據圖4所列酶切結果判斷VPI目的基因的大小為____kb；并將目的基因內部的限制酶H切割位點標注在答題紙的圖3中。___

【4】上述目的基因模板鏈中的TGA序列對應一個密碼子，翻譯時識別該密碼子的tRNA上相應的堿基序列是____。圖1過程中過程⑤⑥⑦利用的原理是_____，其中過程⑥培養基中除了加入各種必需營養物質和激素外，還需要添加________篩選出含有重組質粒的葉片小段。

【5】獲得表達VP1蛋白的番茄植株以后，需要進行免疫效力的測定。具體方法是：將轉基因番茄葉片提取液注射到豚鼠體內，每半個月注射一次，三次后檢測豚鼠血液內產生的_____的數量。為了使結果可信，應設兩組對照，分別注射______和_______。

Answer 1

【答案】

【1】 抗原 逆轉錄

【2】ACE

【3】 1.2

【4】 UGA 植物細胞的全能性 卡那霉素

【5】 特異性抗體 未轉基因的番茄葉片提取液 弱毒疫苗

【解析】

分析圖1：①表示獲取目的基因的過程；②表示構建基因表達載體；③④表示采用農桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞的過程；⑤⑥是植物組織培養過程，其中⑤是脫分化過程、⑥是再分化過程；⑦形成完整的植株。

分析圖2：表示基因表達載體的構建過程。需要限制酶E和F切割質粒和含有目的基因的外源DNA分子。

分析圖3和圖4：限制酶G切割重組質粒pZHZ2樣品，結果被酶G切割成1.6kb和3.1kb兩個片段，可知重組質粒pZHZ2的總長度為1.6+3.1=4.7kb；單獨用限制酶G切割后產生1.6kb和3.1kb兩個片段；用H酶單獨切后產生1.2kb和3.5kb兩個片段。

【1】引起機體產生特異性免疫反應的VP1蛋白在免疫反應中稱為抗原。以RNA為模板合成DNA的過程稱為逆轉錄。

【2】用限制酶E和F從合成的DNA上切下VPI目的基因，并將之與質粒重組形成重組質粒，則重組質粒上含有限制酶E和F的識別序列，所以重組質粒pZHZ2既能被E也能被F切開。故選：ACE。

【3】已知質粒pZHZ1的長度為3.7kb，其中EF區域長度為0.2kb，所以切去EF段后的質粒長度為3.7-0.2=3.5kb．現用限制酶G切割重組質粒pZHZ2樣品，結果被酶G切割成1.6kb和3.1kb兩個片段，可知重組質粒pZHZ2的總長度為1.6+3.1=4.7kb，所以VPI基因長度為4.7-3.5=1.2kb．重組質粒中G的切割位點距E的切割位點0.8kb，單獨用限制酶G切割后產生1.6kb和3.1kb兩個片段，說明在重組質粒中除了圖中標示出來的G酶識別位點外，還有一個G酶識別位點；H酶的酶切位點距F0.5kb，用H酶單獨切后產生1.2kb和3.5kb兩個片段，說明在重組質粒中含有一個H的酶切位點，根據題中信息提示“目的基因內部的酶G、酶H切割位點標注在圖上”，可確定在EF之間分別含有G和H的一個識別位點．可斷定G的識別位點，在距離E點右側0.8kb處，H的識別位點在距F左側0.7kb處，圖如答案所示。

【4】目的基因模板鏈中的TGA序列對應的密碼子是ACU，根據堿基互補配對原則，識別該密碼子的tRNA上相應的堿基序列是UGA。過程⑤⑥⑦表示將受體細胞培養成植株的過程，需采用植物組織培養技術，該技術的原理是植物細胞具有全能性。由圖可知，重組質粒上含有卡那霉素抗性基因，可用于篩選出含有重組質粒的葉片小段，所以培養基中除了加入各種必需營養物質和生長素和細胞分裂素等激素外，還需要添加卡那霉素。

【5】VPI基因表達產生的VP1蛋白注射到豚鼠體內，能作為抗原引起小鼠發生免疫反應產生抗體，所以可以通過檢測豚鼠血液內口蹄疫病毒抗體的數量來檢測疫苗的免疫效力。為了使結果可信，應設兩組對照，分別注射未轉基因的番茄葉片提取液和弱毒疫苗。