Question

【題目】在乙肝病毒（HBV）的結構蛋白中，與疫苗有關的主要是HBSAg蛋白，HBSAg基因已在不同的生物體系中成功表達。如圖表示研究人員用農桿菌轉化法培育出轉基因番茄的過程，用于生產可口服的乙肝病毒疫苗，根據所學知識回答下列問題：

（1）可利用PCR技術擴增HBSAg基因片段，其前提是__________________，以便根據這一序列合成引物。擴增過程中應選擇下圖中的引物_________（填字母）與HBsAg基因片段結合。

（2）由上圖可知，過程①用到的限制酶是_________，在培養農桿菌的培養基中添加__________可篩選得到含重組質粒的農桿菌。

（3）將含有HBSAg基因的農桿菌導入番茄細胞時，受損的番茄組織更有利于農桿菌的侵染，其原因是______________________________，HBSAg基因在番茄植株中遺傳信息傳遞的一般規律為___________________（用流程圖表示）。

（4）轉基因番茄的細胞具有全能性，在一定的_____________以及無菌、適宜的pH和溫度等條件下，可以形成愈傷組織，再進一步發育形成試管苗。過程④的實質是__________________。用該植株結出的番茄果實飼喂小鼠，若在小鼠的血清中檢測到__________________，則說明轉基因疫苗口服有效。

Answer 1

【答案】有一段HBsAg基因的核苷酸序列 B、C HindIII和XhoI 卡那霉素 當番茄植株受到損傷時，傷口處的細胞會分泌大量的酚類化合物，吸引農桿菌移向這些細胞，提高侵染率 營養和激素 基因的選擇性表達 乙肝病毒抗體

【解析】

分析圖1：圖中①表示基因表達載體的構建，②表示將目的基因導入農桿菌細胞，③表示采用農桿菌轉化法將目的基因導入植物細胞以及脫分化過程，④表示再分化過程。

（1）可利用PCR技術擴增目的基因片段時，其前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據這一序列合成引物。DNA聚合酶從引物的3’端的開始延伸DNA鏈。因此要擴增目的基因，應選用如圖中的B和C作為引物。

（2）由圖1可知，含有目的基因的外源DNA分子中含有限制酶HindIII、SamI和XhoI的切割位點，但其中限制酶SamI的切割位點位于目的基因上，因此過程①用到的限制酶是HindIII和XhoI；用這兩種限制酶切割后會破壞抗四環素的抗性基因，但不會破壞抗卡那霉素的抗性基因，因此在培養農桿菌的培養基中添加卡那霉素可篩選得到含有重組質粒的農桿菌。

（3）將含有HBSAg基因的農桿菌導入番茄細胞時，受損的番茄組織更有利于農桿菌的侵染，其原因是受損的番茄會分泌大量的酚類化合物，吸引農桿菌移向這些細胞；HBSAg基因在番茄植株中遺傳信息傳遞的一般規律

（4）轉基因番茄的細胞具有全能性，在一定的營養和激素條件以及無菌、適宜的pH和溫度等條件下，可以形成愈傷組織，再進一步發育形成試管苗。過程④為再分化，其實質是基因的選擇性表達。用該植株結出的番茄果實飼喂小鼠，若在小鼠的血清中檢測到抗乙肝病毒的抗體，則說明HBSAg顆粒（抗原）可以進入小鼠體內，即轉基因疫苗口服有效。