Question

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

⑴Ti质粒是农杆菌中的一种质粒，把目的基因插入Ti质粒的___________中，可实现目的基因转入受体细胞。

⑵构建含VP1基因的重组Ti质粒，还需要在质粒上插入_________，便于目的基因的表达。

⑶口蹄疫病毒的遗传物质为RNA，则获得能够重组到质粒上的VP1基因必须用到___________酶。如要获得大量的该VP1基因，可利用________技术进行扩增，扩增产物可以与___________（填试剂名）在沸水浴条件下呈蓝色。

⑷通常用BamH I、Hind III 两种酶分别切割目的基因和质粒，获得不同黏性末端构建表达载体的原因是（写出一条即可）_____________________________________；用含__________的培养基能筛选出含重组Ti质粒的农杆菌。

⑸VP1基因转入普通番茄细胞内并成功实现表达的过程，在基因工程中称为______。我们可以使用____________技术检测目的基因是否插入了受体细胞的染色体DNA上。

Answer 1

【答案】T—DNA 启动子 反转录（或“逆转录”） PCR 二苯胺（试剂） 防止VP1基因自身环化 或 防止Ti质粒自身环化 或 防止目的基因（VP1基因）与质粒反向连接 卡那霉素和四环素 转化 DNA分子杂交

【解析】

1、基因工程技术的基本步骤：

（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成。

（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等。

（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法。

（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术。个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等。

（1）VP1基因应插入 Ti质粒上的T—DNA上，通过转化作用进入番茄细胞并插入染色体DNA，使VP1基因能够维持稳定并发挥作用。

（2）基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因，为便于目的基因的表达，应在质粒上插入启动子，启动子是RNA聚合酶的结合位点，能启动转录。

（3）口蹄疫病毒的遗传物质为RNA，要获得目的基因，应利用逆转录的方法，需要逆转录酶；PCR技术可在体外大量扩增目的基因；扩增的产物为DNA，与二苯胺（试剂）在沸水浴条件下呈蓝色。

（4）只用一种酶切割目的基因和质粒，得到的黏性末端都相同，VP1基因和Ti质粒可能会自身环化，目的基因（VP1基因）与质粒也可能反向连接，为避免出现这样的情况，可用BamH I、Hind III 两种酶分别切割目的基因和质粒，由图可知，重组Ti质粒中卡那霉素抗性基因完整，四环素抗性基因被破坏，所以用含卡那霉素和四环素的培养基能筛选出含重组Ti质粒的农杆菌。

（5）将目的基因导入受体细胞，并使其在受体细胞内维持稳定和表达的过程，称为转化；检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因使用的DNA分子杂交技术。