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口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病,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VPI。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗,过程如下图1所示。图2表示目的基因与pZHZ1质粒构建重组质粒的过程,E、F、G、H分别为A、B、C、D四种不同限制酶的酶切位点。请据图回答。

⑴口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,要获得VPI基因可通过        方法获得。

⑵如图2所示,若限制酶A、B切割出的末端完全不同,那么用这种双酶切的方法构建重组质粒的优点是 

⑶已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb,(1kb=1000对碱基)其中EF区域长度为0.2kb,GE区域长度为0.8kb,FH区域长度为0.5kb。现分别用限制酶G、H切割重组质粒pZHZ2样品,结果被酶G切割成1.6kb和3.1kb两个片段,被酶H切割成1.2kb和3.5kb两个片段。据酶切结果判断VPI基因大小为   kb,并将目的基因内部的酶G、酶H切割位点用相应的字母标注在答案纸的对应位置 

⑷过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和  等激素外,还需要添加   筛选出含有重组质粒的叶片小段。

⑸获得表达VPI蛋白的番茄植株以后,需要进行免疫效力的测定。具体方法是:将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内,每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的   的数量。

 

【答案】

⑴逆转录

⑵ 可以保证目的基因和质粒的定向连接 

⑶1.2kb   (2分)

⑷生长素和细胞分裂素       卡那霉素

 ⑸口蹄疫病毒抗体

【解析】

试题分析:

⑴口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,可以以RNA为模板逆转录获得VPI基因。

⑵用限制酶A、B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。

⑶已知质粒pZHZ1的长度为3.7kb,其中EF区域长度为0.2kb,所以切去EF段后的质粒长度为3.7—0.2=3.5kb。现用限制酶G切割重组质粒pZHZ2样品,结果被酶G切割成1.6kb和3.1kb两个片段,可知重组质粒pZHZ2的总长度为1.6+3.1=4.7kb,所以VPI基因长度为4.7 —3.5=1.2kb.重组质粒中G的切割位点距E的切割位点0.8kb,单独用限制酶G切割后产生1.6kb和3.1kb两个片段,说明在重组质粒中除了图中标示出来的G酶识别位点外,还有一个G酶识别位点;H酶的酶切位点距F0.5kb,用H单独酶切后产生1.2kb和3.5kb两个片段,说明在重组质粒中含有一个H的酶切位点,根据题中信息提示“目的基因内部的酶G、酶H切割位点标注在图上”,可确定在EF之间分别含有G和H的一个识别位点。可断定G的识别位点,在距离E点右侧0.8kb处,H的识别位点在距F左侧0.7kb处,如下图所示:

⑷过程⑥表示将受体细胞培养成植株的过程,需采用植物组织培养技术。由图可知,重组质粒上含有卡那霉素抗性基因,可用于筛选出含有重组质粒的叶片小段,所以培养基中除了加入各种必需营养物质和生长素和细胞分裂素等激素外,还需要添加卡那霉素。

⑸VPI基因表达产生的VPI蛋白注射到豚鼠体内,能作为抗原引起小鼠发生免疫反应产生抗体,所以可以通过检测豚鼠血液内口蹄疫病毒抗体的数量来检测疫苗的免疫效力。

考点:本题考查基因工程、免疫预防的相关知识,意在考查考生理解所学知识的要点,把握知识间的内在联系的能力;识图能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力;能用数学方式准确地描述生物学方面的内容、以及数据处理能力。

 

练习册系列答案
相关习题

科目:高中生物 来源:非常讲解 高三生物教材全解全析(配人教版) 人教版 题型:071

根据材料回答下列问题

  材料一:口蹄疫是目前国际上最重要的动物传染病之一,一直被联合国粮农组织和国际兽疫局列为甲类(危害最严重)动物传染病中的第一种疫病。口蹄疫是猪、牛、羊等偶蹄动物都能感染的一种急性、热性、接触性传染病,其特征是口腔粘膜和蹄部皮肤发生水性疱疹,因此被称之为“口蹄疫”。病原是一种滤过性病毒。口蹄疫是现代农畜传染病中最复杂、最受重视的疫病之一。由于其病毒寄生广泛,传染性较强,如不采取有效的措施,传播极快,往往能造成在广大地区流行,引起巨大的经济损失,又因人类亦可感染本病,因此在公共卫生上亦有重要意义。

问题一:

(1)口蹄疫的病毒是________。

A.DNA

B.RNA

C.蛋白质

D.DNA和RNA

(2)从口蹄疫的流行特征看,传染源是指________,传播途径是________易感染者是________。

A.分泌物和排泄物

B.直接接触

C.牛、猪、羊

D.幼畜

  材料二:谈虎变色——炭疽热

  ①炭疽热(又名炭疽、炭疽病),是一种由炭疽杆菌引发的急性传染病,牛、马、羊最易感染的“牲口病”之一。

  ②炭疽杆菌属于一种“芽孢杆菌”,这个名词的意思是:在环境恶劣时候,细菌内部会有一小部分浓缩起来,周围形成几层坚硬的“壳”(“芽孢”),“壳”内的生命活动变得非常缓慢,环境条件一变好,“壳”内的部分会像“发芽”一样长出来繁殖。

  ③炭疽热通常在感染炭疽杆菌3~5天后开始发病;经常与牲畜接触的人有时会患“皮肤炭疽”,那是一种不痛的溃疡,但非常难以治愈。如果吃了死于炭疽热的牲畜的肉,会患“肠炭疽”,严重得多。不管哪一类炭疽热,没有得到正确及时的治疗都会发展成“败血症炭疽”或“肺炭疽”,很容易引起死亡。

问题二:

(1)炭疽杆菌属于哪类生物?________(原核、真核)

(2)孢子是指:________。

(3)炭疽病传播的三种途径是:________。

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科目:高中生物 来源:2011届湖北省天门市高三模拟考试(一)(理综)生物部分 题型:综合题

口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄动物传染病,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,过程如下图所示。请据图回答。

(1)口蹄疫病毒的VP1蛋白进入动物体内,能引起机体产生特异性免疫应答。VP1蛋白在免疫反应中称为            
(2)口蹄疫病毒的遗传物质为RNA,要获得VP1基因可用             的方法合成DNA,再用               将VP1基因片段切下。
(3)过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和                       等激素外,还需要添加            筛选出含有重组质粒的叶片小段。
(4)获得表达VP1蛋白的番茄植株以后,需要进行免疫效力的测定。具体方法是:将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内,每半个月注射一次,三次后检测豚鼠血液内产生的                       的数量。为了使结果可信,应设两组对照,分别注射                           
(5)口蹄疫疫苗注射到豚鼠体内后,首先由            进行处理和呈递,最终激活B细胞,使其大量增殖分化成                          ,前者分泌大量抗体,后者在豚鼠再次受到感染时发生免疫应答。

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科目:高中生物 来源:2012-2013学年山西省四校高三第二次联考理科综合试卷 题型:综合题

口蹄疫是由RNA病毒引起的一种偶蹄动物传染病。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗(主要成分:该病毒的一种结构蛋白VP1),过程如图所示。请据图回答下列问题:

(1)在上述实验过程中所涉及的生物技术工程有_________、_________,如图所示②成功构建重组质粒的过程中,需要用到的工具有_________ 和_________。

(2)⑤过程代表的是_________,经过该过程形成的细胞具有_________特点,⑥过程中重要的两种植物激素是_________和_________。

(3)⑥培养基中添加_________可筛选能表达疫苗的细胞;检测转化成功的蕃茄植株,除检测标记基因产物外,还可采用_________技术检测目的基因在蕃茄体内是否转录。

(4)该过程运用原理有_________ 、_________ 等。

(5)在该过程中,研究人员首先获取了目的基因,并采用____技术对目的基因进行扩增,该技术需要的条件是_________、酶、dNTP、模板;然后构建基因表达载体。基因表达载体中除了具有目的基因、启动子和终止子之外,还需具有____________。

 

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科目:高中生物 来源:2013届河北省高二下学期二调考试生物试卷(解析版) 题型:选择题

口蹄疫是由一种RNA病毒引起的一种偶蹄动物传染病。科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗(主要成分:该病毒的一种结构蛋白VP1),过程如下图所示。请据图判断下列说法正确的是(       )[来源:Z,xx,k.Com]

A.①用限制酶处理,可直接分离得到目的基因

B.⑥培养基中添加卡那霉素可筛选能表达疫苗的细胞

C.目的基因的运载体是重组质粒、受体细胞是农杆菌

D.该过程运用的原理有基因重组、植物细胞的全能性

 

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