Question

【題目】口蹄疫是口蹄疫病毒引起的一種動物性傳染病，目前常用接種弱毒疫苗的方法預防。疫苗的主要成分是病毒的一種結構蛋白VP1。科學家嘗試利用轉基因番茄生產口蹄疫疫苗。請回答下列問題：

⑴Ti質粒是農桿菌中的一種質粒，把目的基因插入Ti質粒的___________中，可實現目的基因轉入受體細胞。

⑵構建含VP1基因的重組Ti質粒，還需要在質粒上插入_________，便于目的基因的表達。

⑶口蹄疫病毒的遺傳物質為RNA，則獲得能夠重組到質粒上的VP1基因必須用到___________酶。如要獲得大量的該VP1基因，可利用________技術進行擴增，擴增產物可以與___________（填試劑名）在沸水浴條件下呈藍色。

⑷通常用BamH I、Hind III 兩種酶分別切割目的基因和質粒，獲得不同黏性末端構建表達載體的原因是（寫出一條即可）_____________________________________；用含__________的培養基能篩選出含重組Ti質粒的農桿菌。

⑸VP1基因轉入普通番茄細胞內并成功實現表達的過程，在基因工程中稱為______。我們可以使用____________技術檢測目的基因是否插入了受體細胞的染色體DNA上。

Answer 1

【答案】T—DNA 啟動子 反轉錄（或“逆轉錄”） PCR 二苯胺（試劑） 防止VP1基因自身環化 或 防止Ti質粒自身環化 或 防止目的基因（VP1基因）與質粒反向連接 卡那霉素和四環素 轉化 DNA分子雜交

【解析】

1、基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣．將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）VP1基因應插入 Ti質粒上的T—DNA上，通過轉化作用進入番茄細胞并插入染色體DNA，使VP1基因能夠維持穩定并發揮作用。

（2）基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因，為便于目的基因的表達，應在質粒上插入啟動子，啟動子是RNA聚合酶的結合位點，能啟動轉錄。

（3）口蹄疫病毒的遺傳物質為RNA，要獲得目的基因，應利用逆轉錄的方法，需要逆轉錄酶；PCR技術可在體外大量擴增目的基因；擴增的產物為DNA，與二苯胺（試劑）在沸水浴條件下呈藍色。

（4）只用一種酶切割目的基因和質粒，得到的黏性末端都相同，VP1基因和Ti質粒可能會自身環化，目的基因（VP1基因）與質粒也可能反向連接，為避免出現這樣的情況，可用BamH I、Hind III 兩種酶分別切割目的基因和質粒，由圖可知，重組Ti質粒中卡那霉素抗性基因完整，四環素抗性基因被破壞，所以用含卡那霉素和四環素的培養基能篩選出含重組Ti質粒的農桿菌。

（5）將目的基因導入受體細胞，并使其在受體細胞內維持穩定和表達的過程，稱為轉化；檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因使用的DNA分子雜交技術。