[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)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 .该结构的作用是 .(2)口蹄疫病毒� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【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）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______，该结构的作用是______。

（2）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VP1基因,可利用PCR技术进行扩增，扩增时需要设计______种引物。PCR技术中所用的DNA聚合酶与生物体内的DNA聚合酶有何区别______。

（3）通常用BamHⅠ、HindⅢ两种限制酶切割VP1基因和Ti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。

（4）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______,使VP1基因能够稳定存在并发挥作用。

（5）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______。

【答案】启动子 RNA聚合酶识别、结合的部位，驱动基因转录逆转录 2 耐高温防止VP1基因、Ti质粒的自身环化(和任意连接) 卡那霉素染色体DNA VP1蛋白的抗体等量生理盐水

【解析】

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）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聚合酶的识别、结合位点，能启动转录过程。

（2）口蹄疫病毒的遗传物质为RNA，可以RNA为模板逆转录获得VPI基因；PCR技术可在体外大量扩增目的基因，该过程中需要设计2种引物分别与模板链结合，PCR扩增过程中需要耐高温的DNA聚合酶催化子链的延伸。

（3）用BamH I、HindIII两种限制酶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。由图可知，标记基因是卡那霉素抗性基因，因此要筛选出含有该目的基因表达载体的番茄细胞，首先需要在含卡那霉素的培养基上进行。

（4）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，使VP1基因能够稳定维持并发挥作用。

（5）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VP1蛋白的抗体数量，为了使结果可信，应设置空白对照组，注射VP1蛋白的抗体等量生理盐水。

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