Question

【題目】口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一種動物傳染病，目前常用接種弱毒疫苗的方法預(yù)防。疫苗的主要成分是該病毒的一種結(jié)構(gòu)蛋白VPl�？茖W(xué)家嘗試?yán)�用轉(zhuǎn)基因番茄來生產(chǎn)口蹄疫疫苗。請回答下列問題：

(l)如圖是VP1基因、農(nóng)桿菌T1質(zhì)粒結(jié)構(gòu)示意圖，若用以構(gòu)建具有VP1基因的基因表達(dá)載體，還需要在質(zhì)粒中插入__。

(2)口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，則獲得可重組到質(zhì)粒的VPI基因必須用到_____酶。要獲得大量該VP1基因，可利用___技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)增。

(3)通常用BamH I、HindIII兩種限制酶切割VP1基因和T1質(zhì)粒的目的是___：要篩選出含有該目的基因表達(dá)載體的農(nóng)桿菌，首先需要在含____的培養(yǎng)基上進(jìn)行。

(4)VP1基因應(yīng)插入到農(nóng)桿菌T1質(zhì)粒的T-DNA上，通過轉(zhuǎn)化作用進(jìn)入番茄細(xì)胞并插入到_____，使VP1基因能夠穩(wěn)定存在并發(fā)揮作用。

(5)獲得表達(dá)VP1蛋白的番茄植株以后，要進(jìn)行免疫效力的測定，具體方法是：將從轉(zhuǎn)基因番茄葉片中提取的VPI蛋白質(zhì)注射到一定數(shù)量的豚鼠體內(nèi)，每半個月注射一次，三次注射后檢測豚鼠血液中產(chǎn)生的____數(shù)量，為了使結(jié)果可信，應(yīng)設(shè)置空白對照組，注射___。

Answer 1

【答案】 啟動子 逆轉(zhuǎn)錄 PCR 防止VP1基因、Ti質(zhì)粒的自身環(huán)化 卡那霉素 染色體DNA VP1蛋白的抗體 等量生理鹽水

【解析】試題分析：基因工程技術(shù)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(shù)擴(kuò)增和人工合成。（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動子、終止子和標(biāo)記基因等。（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣．將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入動物�?xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）構(gòu)建具有VP1基因的基因表達(dá)載體還需要在質(zhì)粒中插入啟動子，啟動子是RNA聚合酶的結(jié)合位點(diǎn)，能啟動轉(zhuǎn)錄過程。

（2）口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，可以以RNA為模板逆轉(zhuǎn)錄獲得VPI基因；PCR技術(shù)可在體外大量擴(kuò)增目的基因。

（3）用限制酶BamHⅠ、HindⅢ切割出的末端完全不同，這樣可以防止目的基因、運(yùn)載體自身環(huán)化，也能防止目的基因和運(yùn)載體反向連接，即可以保證目的基因和質(zhì)粒的定向連接；由圖可知，標(biāo)記基因是卡那霉素抗性基因，因此要篩選出含有該目的基因表達(dá)載體的番茄細(xì)胞，首先需要在含卡那霉素的培養(yǎng)基上進(jìn)行。

（4）VP1基因應(yīng)插入到農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過轉(zhuǎn)化作用進(jìn)入番茄細(xì)胞并插入到染色體DNA，使VP1基因能夠穩(wěn)定維持并發(fā)揮作用。

（5）獲得表達(dá)VP1蛋白的番茄植株以后，要進(jìn)行免疫效力的測定，具體方法是：將從轉(zhuǎn)基因番茄葉片中提取的VP1蛋白質(zhì)注射到一定數(shù)量的豚鼠體內(nèi)，每半個月注射一次，三次注射后檢測豚鼠血液中產(chǎn)生的VP1蛋白的抗體數(shù)量，為了使結(jié)果可信，應(yīng)設(shè)置空白對照組，注射VP1蛋白的抗體等量生理鹽水。