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VP1．科學家嘗試利用轉基因番茄來生產口蹄疫疫苗，過程如圖所示．請據圖回答．

（1）口蹄疫病毒的VP1蛋白進入動物體內，能引起機體產生特異性免疫應答．VP1蛋白在免疫反應中稱為

 

．
（2）口蹄疫病毒的遺傳物質為RNA，要獲得VP1基因可用

 

的方法合成DNA，再用

 

將VP1基因片段切下．
（3）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．
（4）獲得表達VP1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．為了使結果可信，應設兩組對照，分別注射

 

和

 

．
（5）口蹄疫疫苗注射到豚鼠體內后，首先由

 

進行處理和呈遞，最終激活B細胞，使其大量增殖分化成

 

和

 

，前者分泌大量抗體，后者在豚鼠再次受到感染時發生免疫應答．

Answer 1

考點：基因工程的原理及技術,人體免疫系統在維持穩態中的作用,植物培養的條件及過程

專題：

分析：1、據圖分析①是獲取目的基因，②是基因表達載體構建，③是將目的基因導入受體細胞，④是農桿菌感染植物細胞，并將目的基因導入到番茄葉片的染色體中，⑤是脫分化，⑥⑦是再分化．植物組織培養過程中要消毒、殺菌和無菌操作，避免雜菌在上面迅速生長消耗營養，且有些雜菌會危害培養物的生長．固體培養基由無機成分（水和無機鹽）、有機營養成分、激素、瓊脂等組成．決定植物脫分化和再分化的關鍵因素是：植物激素的種類和比例，特別是生長素和細胞分裂素的協同作用在組織培養過程中非常重要，被稱為“激素杠桿”．
2、RNA病毒侵入機體后，先注入核酸，在受體細胞中，利用其原料和酶合成蛋白質和復制核酸，之后組裝成子代病毒，從受體細胞中釋放出去．如果核酸是RNA，首先進行逆轉錄形成相應的DNA，在通過基因表達產生特定的蛋白質外殼．

解答： 解：（1）口蹄疫病毒的VP1蛋白對于動物體而言是外來物，在免疫反應中作為抗原．
（2）口蹄疫病毒的遺傳物質為RNA，當病毒侵入受體細胞中，可以用逆轉錄途徑合成DNA，提取DNA，用限制性核酸內切酶切割，這樣可獲得VP1基因．
（3）過程⑥是再分化，所用的固體培養基含有無機成分（水和無機鹽）、有機營養成分、激素、瓊脂等成分．決定植物脫分化和再分化的關鍵因素是植物激素的種類和比例，特別是生長素和細胞分裂素的協同作用在組織培養過程中非常重要．獲得的植株是否含有重組質粒，可根據標記基因的檢測，在培養基中加入卡那霉素，如果能夠存活的話，說明含有；如果不能存活，說明不含有．
（4）每半個月注射一次，三次后檢測豚鼠血液內產生的特異性抗體的數量，數量越多，說明VP1蛋白免疫效力越高．但要考慮番茄葉片提取液是否影響，所以需要做一組對照實驗，分別注射向動物體未轉基因的番茄葉片提取液和弱毒疫苗，從而對照排除．
（5）體液免疫中，抗原進入機體，首先被巨噬細胞進行處理并呈遞給T細胞，在呈遞給B細胞，被激活B細胞將大量增殖并分化為漿細胞和記憶細胞，漿細胞產生抗體，與抗原特異性結合．
故答案為：
（1）抗原
（2）逆轉錄       限制性核酸內切酶
（3）生長素和細胞分裂素   卡那霉素
（4）特異性抗體    未轉基因的番茄葉片提取液    弱毒疫苗
（5）巨噬細胞    漿細胞（效應B細胞）   記憶B細胞

點評：本題考查了基因工程、植物組織培養技術和免疫的相關知識，意在考查考生能理解所學知識的要點，把握知識間的內在聯系；理論聯系實際，綜合運用所學知識解決自然界和社會生活中的一些生物學問題的能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力．