Question

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

 

和

 

．
（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

 

和

 

，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．

Answer 1

考点：基因工程的原理及技术,人体免疫系统在维持稳态中的作用,植物培养的条件及过程

专题：

分析：1、据图分析①是获取目的基因，②是基因表达载体构建，③是将目的基因导入受体细胞，④是农杆菌感染植物细胞，并将目的基因导入到番茄叶片的染色体中，⑤是脱分化，⑥⑦是再分化．植物组织培养过程中要消毒、杀菌和无菌操作，避免杂菌在上面迅速生长消耗营养，且有些杂菌会危害培养物的生长．固体培养基由无机成分（水和无机盐）、有机营养成分、激素、琼脂等组成．决定植物脱分化和再分化的关键因素是：植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要，被称为“激素杠杆”．
2、RNA病毒侵入机体后，先注入核酸，在受体细胞中，利用其原料和酶合成蛋白质和复制核酸，之后组装成子代病毒，从受体细胞中释放出去．如果核酸是RNA，首先进行逆转录形成相应的DNA，在通过基因表达产生特定的蛋白质外壳．

解答： 解：（1）口蹄疫病毒的VP1蛋白对于动物体而言是外来物，在免疫反应中作为抗原．
（2）口蹄疫病毒的遗传物质为RNA，当病毒侵入受体细胞中，可以用逆转录途径合成DNA，提取DNA，用限制性核酸内切酶切割，这样可获得VP1基因．
（3）过程⑥是再分化，所用的固体培养基含有无机成分（水和无机盐）、有机营养成分、激素、琼脂等成分．决定植物脱分化和再分化的关键因素是植物激素的种类和比例，特别是生长素和细胞分裂素的协同作用在组织培养过程中非常重要．获得的植株是否含有重组质粒，可根据标记基因的检测，在培养基中加入卡那霉素，如果能够存活的话，说明含有；如果不能存活，说明不含有．
（4）每半个月注射一次，三次后检测豚鼠血液内产生的特异性抗体的数量，数量越多，说明VP1蛋白免疫效力越高．但要考虑番茄叶片提取液是否影响，所以需要做一组对照实验，分别注射向动物体未转基因的番茄叶片提取液和弱毒疫苗，从而对照排除．
（5）体液免疫中，抗原进入机体，首先被巨噬细胞进行处理并呈递给T细胞，在呈递给B细胞，被激活B细胞将大量增殖并分化为浆细胞和记忆细胞，浆细胞产生抗体，与抗原特异性结合．
故答案为：
（1）抗原
（2）逆转录       限制性核酸内切酶
（3）生长素和细胞分裂素   卡那霉素
（4）特异性抗体    未转基因的番茄叶片提取液    弱毒疫苗
（5）巨噬细胞    浆细胞（效应B细胞）   记忆B细胞

点评：本题考查了基因工程、植物组织培养技术和免疫的相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．