Question

【题目】口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种动物传染病,目前常用接种弱毒疫苗的方法预防。疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VP1。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗。请回答下列问题:

（1）口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,则获得可重组到质粒的VP1基因必须用到__________酶。要获得大量该VP1基因,可利用__________技术进行扩增。

（2）如图是VP1基因、农杆菌Ti质粒结构示意图,若用以构建具有VP1基因的基因表达载体,还需要在质粒中插入__________。

（3）VP1基因应插入到农杆菌Ti质粒的__________上,通过__________作用进入番茄细胞并插入到染色体DNA,使VP1基因能够稳定存在并发挥作用。

（4）通常用BamHⅠ、HindⅢ两种限制酶切割VP1基因和H质粒的目的是__________;要筛选出含有该目的基因表达载体的农杆菌,首先需要在含__________的培养基上进行。

（5）检测发现染色体DNA上插入VP1基因的某些番茄细胞死亡了,导致这些转基因番茄细胞死亡的最可能原因是__________。

（6）将成功转入VP1基因的受体细胞进行培养,获得转基因植株。若要快速繁殖大量这种转基因种苗,应选取幼枝的__________部位进行组织培养。

（7）获得表达VP1蛋白的番茄植株以后,要进行免疫效力的测定,具体方法是:将从转基因番茄叶片中提取的VP1蛋白质注射到一定数量的豚鼠体内,每半个月注射一次,三次注射后检测豚鼠血液中产生的__________数量,为了使结果可信,应设置空白对照组,注射__________。

Answer 1

【答案】 逆转录 PCR 启动子 T-DNA 转化 防止VP1基因、Ti质粒的自身环化 卡那霉素 VP1基因的插入可能破坏了生命活动必需的某些基因，导致细胞死亡 形成层(芽尖） VP1蛋白的抗体 等量生理盐水

【解析】本题以科研成果为背景考查基因工程和细胞工程以及特异性免疫的相关知识，意在考查考生的识记能力和理解所学知识要点，能运用所学知识，通过比较、分析等方法对某些生物学问题进行解释，做出合理的判断．

（1）口蹄疫病毒的遗传物质为RNA，以RNA为模板在逆转录酶作用下经逆转录可获得VPI基因；PCR技术可在体外大量扩增目的基因；

（2）构建具有VP1基因的基因表达载体还需要在质粒中插入启动子，启动子是RNA聚合酶的结合位点，能启动转录过程．

（3）VP1基因应插入到农杆菌Ti质粒的T-DNA上，通过转化作用进入番茄细胞并插入到染色体DNA上，使VP1基因能够稳定存在并发挥作用。

（4）用限制酶BamHⅠ、HindⅢ切割出的末端完全不同，这样可以防止目的基因、运载体自身环化，也能防止目的基因和运载体反向连接，即可以保证目的基因和质粒的定向连接。由于普通农杆菌中不含标记基因，只有导入重组质粒的农杆菌中含卡那霉素抗性基因，所以在培养基中添加卡那霉素可筛选出含有该目的基因表达载体的农杆菌。

（5）检测发现染色体DNA上插入VP1基因的某些番茄细胞死亡了，导致这些转基因番茄细胞死亡的最可能原因是VP1基因的插入可能破坏了生命活动必需的某些基因，导致细胞死亡。

（6）若要快速繁殖这种转基因种苗，可用植物组织培养技术，应选取细胞分裂旺盛的幼枝的形成层（芽尖）部位作为组织培养材料。

（7）VP1蛋白质作为抗原注射到小鼠体内，可引起小鼠产生特异性免疫反应，产生相应的抗体，其结果可通过检测豚鼠血液中产生的VP1蛋白的抗体数量来确定；为了使结果可信，应设置注射生理盐水的空白对照组。

[点睛]：本题解题关键是：1.识记基因工程的原理、操作工具及操作步骤；理清农杆菌转化法的过程及原理；2. 识记植物组织培养的原理及选材；3.正确分析题图，理解基因表达载体的构建过程，联系教材相关知识，再结合所学的知识准确答题．