Question

口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一種偶蹄目動物傳染病，目前常用接種弱毒疫苗的方法預防．此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，過程如下圖所示．請據圖回答．

（1）口蹄疫病毒的VPI蛋白在免疫反應中稱之為

 

；口蹄疫基因在植物體細胞中也能表達出相同產物的原因是

 

．
（2）過程⑥的培養基中除了加入各種必需營養物質和植物激素外，還需要添加卡那霉素以便篩選出含有

 

的葉片小段．
（3）在制作含有VPI基因的表達載體時，所選用的載體中有限制酶E、F，G、H的切點各一個．若用兩種識別切割序列完全不同的限制酶E和F從含有VPI目的基因的DNA上進行切割，并將之取代質粒pZHZ1（3.7kb，lkb=1000對堿基）上相應的E-F區域（0.2kb），圖解如下圖2．若再用限制酶G和H各切割一份重組質粒pZHZ2樣品，酶切結果如表1所示，試判斷VPI目的基因的大小為

 

kb，酶G和酶H都能將重組質粒切割出兩段的原因是

 

．
（4）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

 

  的量．為了使相應的結論可信，應增設兩個對照組，分別注射

 

和

 

．

Answer 1

考點：人體免疫系統在維持穩態中的作用,基因工程的應用

專題：

分析：據圖1分析：①獲取目的基因，②基因表達載體的構建，③將目的基因導入農桿菌細胞，④農桿菌感染番茄細胞，⑤脫分化，⑥再分化，⑦移植試管苗．卡那霉素作為抗性基因，可以鑒定和篩選出重組細胞．限制酶能夠識別雙鏈DNA分子的某種特定核苷酸序列，并且使每一條鏈中特定部位的兩個核苷酸之間的磷酸二酯鍵斷裂．

解答： 解：（1）VPI蛋白在免疫反應中稱之為抗原，不同生物共用一套密碼子，所以口蹄疫基因在植物體細胞中也能表達出相同產物．
（2）運載體中含有的標記基因是抗卡那霉素，所以加入卡那霉素可以篩選出重組質粒和普通質粒．
（3）pZHZ1（3.7kb，lkb=1000對堿基）上相應的E-F區域（0.2kb）剩余3.7-0.2=3.5Kb，經G、H切割后基因長度是1.6+3.1=1.2+3.5=4.7Kb，則VPI的長度是4.7-3.5-1.2Kb；酶G和酶H都能將重組質粒切割出兩段的原因是在VPI基因中含有酶G和酶H的酶切位點各一個，同時在質粒上含有酶G和酶H的酶切位點各一個．
（4）注入疫苗后檢測特異性抗體的水平，為了使相應的結論可信，應增設兩個對照組用未轉基因的番茄葉片提取液和弱毒疫苗．
故答案為：（1）抗原（疫苗）    不同生物共用一套密碼子
（2）重組質粒或普通質粒
（3）1.2        在VPI基因中含有酶G和酶H的酶切位點各一個
（4）特異性抗體  未轉基因的番茄葉片提取液    弱毒疫苗

點評：本題考查基因工程的相關知識，比較綜合，提升了學生獲取圖示信息、審題能力以及實驗知識，注重學生的重點知識的過關．