Question

口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一種偶蹄動(dòng)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VPI�？茖W(xué)家嘗試?yán)�用轉(zhuǎn)基因番茄來(lái)生產(chǎn)口蹄疫疫苗，過(guò)程如下圖1所示。圖2表示目的基因與pZHZ1質(zhì)粒構(gòu)建重組質(zhì)粒的過(guò)程，E、F、G、H分別為A、B、C、D四種不同限制酶的酶切位點(diǎn)。請(qǐng)據(jù)圖回答。

（1）口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，要獲得VPI基因可通過(guò) 方法獲得。

（2）如圖2所示，若限制酶A、B切割出的黏性末端完全不同，那么用這種雙酶切的方法構(gòu)建重組質(zhì)粒的優(yōu)點(diǎn)是 。

（3）已知質(zhì)粒pZHZ1的長(zhǎng)度為3.7kb，（1kb=1000對(duì)堿基)其中EF區(qū)域長(zhǎng)度為0.2kb，GE區(qū)域長(zhǎng)度為0.8kb，F(xiàn)H區(qū)域長(zhǎng)度為0.5kb。現(xiàn)分別用限制酶C、D切割重組質(zhì)粒pZHZ2樣品，結(jié)果被酶C切割成1.6kb和3.1kb兩個(gè)片段，被酶D切割成1.2kb和3.5kb兩個(gè)片段。據(jù)酶切結(jié)果判斷VPI基因大小為 kb，并將目的基因內(nèi)部的酶C、酶D切割位點(diǎn)用相應(yīng)的字母標(biāo)注在下圖對(duì)應(yīng)位置。

(每小格代表0.1kb)

（4）過(guò)程③為了促進(jìn)土壤農(nóng)桿菌吸收重組質(zhì)粒，可用___________處理土壤農(nóng)桿菌，使其處于感受態(tài)。

（5）過(guò)程⑥的培養(yǎng)基中除了加入各種必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和一定濃度的植物激素外，還需要添加 篩選出含有重組質(zhì)粒的葉片小段。

（6）用PCR方法檢測(cè)轉(zhuǎn)基因番茄是否含有目的基因時(shí)，需根據(jù)________________的核苷酸序列設(shè)計(jì)特異引物，若其中一種引物共用了31個(gè)，則含目的基因的番茄DNA最多擴(kuò)增了__ __次。

 

Answer 1

（1）逆轉(zhuǎn)錄

（2）保證了目的基因和質(zhì)粒的定向連接

（3）1.2kb

（4）Ca2+（或“CaCl2”）

（5）卡那霉素

（6）VPI基因（目的基因） 5

【解析】

試題分析：

（1）由于口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，欲獲得目的基因必須以RNA為模板合成DHA，該過(guò)程屬于逆轉(zhuǎn)錄。

（2）由于兩種限制酶切割出的末端不同，切出的質(zhì)粒和目的基因不會(huì)自己連接成環(huán)狀，在目的基因連接到切開(kāi)質(zhì)粒時(shí)也能保證插入部位和方向的準(zhǔn)確性。

（3）原質(zhì)粒（3.7kb）中EF段0.2kb、FH點(diǎn)0.5kb、GE段0.8kb，則HG段為2.2kb，依據(jù)重組質(zhì)粒切割后的數(shù)據(jù)分祈，目的基因替換EF段后總長(zhǎng)度為4.7kb，因此目的基因的長(zhǎng)度為1.2kb。由于酶C切割后形成1.6kb和3.1kb兩個(gè)片段，故目的基因中酶C的切點(diǎn)距離已知的切點(diǎn)G的距離為1.6kb，同理可以推知，酶D的切點(diǎn)距離已知的切點(diǎn)H的距離為1.2kb，根據(jù)原來(lái)酶C和酶D的兩個(gè)切點(diǎn)之間的距離為0.8+0.5+1.2=2.5（kb），則目的基因內(nèi)部的兩個(gè)切點(diǎn)之間的距離為：1.2+1.6—2.5=0.3（kb），則可以在圖上標(biāo)出兩個(gè)切點(diǎn)的位置。

（4）為了便于細(xì)菌吸收重組質(zhì)粒，可以使用鈣離子（氯化鈣溶液）處理，使之成為感受態(tài)細(xì)胞。

（5）植物組織培養(yǎng)需加入生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素以調(diào)節(jié)分裂和分化；導(dǎo)入的重組質(zhì)粒上有抗卡那霉素基因，可以在含卡那霉素的培養(yǎng)基上生存，因此培養(yǎng)基中添加卡那霉素可以篩選出導(dǎo)入重組質(zhì)粒的細(xì)菌。

（6）利用PCR技術(shù)擴(kuò)增法檢測(cè)轉(zhuǎn)基因番茄中是否有目的基因時(shí)，需要根據(jù)目的基因的核苷酸序列設(shè)計(jì)引物；由于其中的一種引物使用了31個(gè)，那么最后得到的子代DNA應(yīng)該為32個(gè)，根據(jù)DNA復(fù)制的有關(guān)知識(shí)，可以推知共復(fù)制了5次。

考點(diǎn)：本題考查基因工程的有關(guān)知識(shí)，意在考查考生識(shí)圖能力和理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；能從課外材料中獲取相關(guān)的生物學(xué)信息，并能運(yùn)用這些信息，結(jié)合所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)的生物學(xué)問(wèn)題；綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決自然界和社會(huì)生活中的一些生物學(xué)問(wèn)題。