Question

口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一種偶蹄動物傳染病，目前常用接種弱毒疫苗的方法預防。疫苗的主要成分是該病毒的一種結構蛋白VPI。科學家嘗試利用轉基因番茄來生產口蹄疫疫苗，過程如下圖1所示。圖2表示目的基因與pZHZ1質粒構建重組質粒的過程，E、F、G、H分別為A、B、C、D四種不同限制酶的酶切位點。請據圖回答。

⑴口蹄疫病毒的遺傳物質為RNA，要獲得VPI基因可通過        方法獲得。

⑵如圖2所示，若限制酶A、B切割出的末端完全不同，那么用這種雙酶切的方法構建重組質粒的優點是  。

⑶已知質粒pZHZ1的長度為3.7kb，（1kb=1000對堿基)其中EF區域長度為0.2kb，GE區域長度為0.8kb，FH區域長度為0.5kb。現分別用限制酶G、H切割重組質粒pZHZ2樣品，結果被酶G切割成1.6kb和3.1kb兩個片段，被酶H切割成1.2kb和3.5kb兩個片段。據酶切結果判斷VPI基因大小為   kb，并將目的基因內部的酶G、酶H切割位點用相應的字母標注在答案紙的對應位置  。

⑷過程⑥的培養基中除了加入各種必需營養物質和  等激素外，還需要添加   篩選出含有重組質粒的葉片小段。

⑸獲得表達VPI蛋白的番茄植株以后，需要進行免疫效力的測定。具體方法是：將轉基因番茄葉片提取液注射到豚鼠體內，每半個月注射一次，三次后檢測豚鼠血液內產生的   的數量。

 

Answer 1

【答案】

⑴逆轉錄

⑵ 可以保證目的基因和質粒的定向連接 

⑶1.2kb   （2分）

⑷生長素和細胞分裂素       卡那霉素

 ⑸口蹄疫病毒抗體

【解析】

試題分析：

⑴口蹄疫病毒的遺傳物質為RNA，可以以RNA為模板逆轉錄獲得VPI基因。

⑵用限制酶A、B切割出的末端完全不同，這樣可以防止目的基因、運載體自身環化，也能防止目的基因和運載體反向連接，即可以保證目的基因和質粒的定向連接。

⑶已知質粒pZHZ1的長度為3.7kb，其中EF區域長度為0.2kb，所以切去EF段后的質粒長度為3.7—0.2=3.5kb。現用限制酶G切割重組質粒pZHZ2樣品，結果被酶G切割成1.6kb和3.1kb兩個片段，可知重組質粒pZHZ2的總長度為1.6+3.1=4.7kb，所以VPI基因長度為4.7 —3.5=1.2kb.重組質粒中G的切割位點距E的切割位點0.8kb，單獨用限制酶G切割后產生1.6kb和3.1kb兩個片段，說明在重組質粒中除了圖中標示出來的G酶識別位點外，還有一個G酶識別位點；H酶的酶切位點距F0.5kb，用H單獨酶切后產生1.2kb和3.5kb兩個片段，說明在重組質粒中含有一個H的酶切位點，根據題中信息提示“目的基因內部的酶G、酶H切割位點標注在圖上”，可確定在EF之間分別含有G和H的一個識別位點。可斷定G的識別位點，在距離E點右側0.8kb處，H的識別位點在距F左側0.7kb處，如下圖所示：。

⑷過程⑥表示將受體細胞培養成植株的過程，需采用植物組織培養技術。由圖可知，重組質粒上含有卡那霉素抗性基因，可用于篩選出含有重組質粒的葉片小段，所以培養基中除了加入各種必需營養物質和生長素和細胞分裂素等激素外，還需要添加卡那霉素。

⑸VPI基因表達產生的VPI蛋白注射到豚鼠體內，能作為抗原引起小鼠發生免疫反應產生抗體，所以可以通過檢測豚鼠血液內口蹄疫病毒抗體的數量來檢測疫苗的免疫效力。

考點：本題考查基因工程、免疫預防的相關知識，意在考查考生理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系的能力；識圖能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力；能用數學方式準確地描述生物學方面的內容、以及數據處理能力。