Question

11．科學(xué)家按如圖1所示過程利用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)口蹄疫疫苗（主要成分是口蹄疫病毒的一種蛋白質(zhì)VPI），請回答下列問題．

（1）口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，過程①必須用到的酶是逆轉(zhuǎn)錄酶，過程②必須用到的酶是限制酶和DNA連接酶．
（2）重組質(zhì)粒含有VPI基因及其啟動子、終止子等，其中終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來．過程②將VPI基因插入農(nóng)桿菌Ti質(zhì)粒的T-DNA中．過程⑥的培養(yǎng)基中需要添加卡那霉素以篩選出含有重組質(zhì)粒的葉片小段．
（3）獲得表達(dá)VPI蛋白的番茄植株以后，需要進(jìn)行免疫效力的測定．具體方法是：將轉(zhuǎn)基因番茄葉片提取液注射到豚鼠體內(nèi)，每半個月注射一次，三次后檢測豚鼠血液內(nèi)產(chǎn)生的VPI抗體的數(shù)量．
（4）如圖2箭頭表示外源DNA上相關(guān)限制酶的酶切位點(diǎn)，據(jù)圖分析，最好用BamHI和HindII酶處理外源DNA以獲得目的基因，其優(yōu)點(diǎn)在于可以防止含目的基因的外源DNA片斷自身環(huán)化．

Answer 1

分析 分析圖1：①表示獲取目的基因的過程；②表示構(gòu)建基因表達(dá)載體；③④表示采用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞的過程；⑤⑥是植物組織培養(yǎng)過程，其中⑤是脫分化過程、⑥是再分化過程；⑦形成完整的植株．

解答 解：（1）①是以RNA為模板合成DNA的逆轉(zhuǎn)錄過程．②是基因表達(dá)載體的構(gòu)建過程，該過程首先要用限制酶切割外源DNA分子和運(yùn)載體，其次要用DNA連接酶將目的基因與運(yùn)載體連接形成重組DNA分子．
（2）重組質(zhì)粒含有VPI基因及其啟動子、終止子等，其中終止子的作用是使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來．農(nóng)桿菌中的Ti質(zhì)粒上的T-DNA可轉(zhuǎn)移至受體細(xì)胞，并且整合到受體細(xì)胞染色體的DNA上．根據(jù)農(nóng)桿菌的這一特點(diǎn)，如果將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA上，通過農(nóng)桿菌的轉(zhuǎn)化作用，就可以把目的基因整合到植物細(xì)胞中染色體的DNA上．由圖可知，重組質(zhì)粒上含有卡那霉素抗性基因，可用于篩選出含有重組質(zhì)粒的葉片小段，所以培養(yǎng)基中除了加入各種必需營養(yǎng)物質(zhì)和生長素和細(xì)胞分裂素等激素外，還需要添加卡那霉素．
（3）體液免疫中，抗原進(jìn)入機(jī)體，首先被巨噬細(xì)胞進(jìn)行處理并呈遞給T細(xì)胞，再呈遞給B細(xì)胞，被激活B細(xì)胞將大量增殖并分化為漿細(xì)胞和記憶細(xì)胞，漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體，與抗原特異性結(jié)合．
（4）在目的基因上，存在Sma I、EcoR I、HindⅢ和BamH I四種酶的酶切位點(diǎn)，但是Sma I酶的切割位點(diǎn)在目的基因中間序列，用該酶切割不能獲得完整的基因．使用BamHⅠ和HindⅢ兩種限制酶同時處理質(zhì)粒、外源DNA，與只使用EcoRⅠ同時處理質(zhì)粒、外源DNA相比較，前者可以防止質(zhì)粒和含目的基因的外源DNA片段自身環(huán)化，因此
最好用BamHI和HindII酶處理外源DNA以獲得目的基因．
故答案為：
（1）逆轉(zhuǎn)錄酶    限制酶和DNA連接酶
（2）使轉(zhuǎn)錄在所需要的地方停止下來     T-DNA       卡那霉素
（3）VPI抗體
（4）BamHI和HindII     含目的基因的外源DNA片斷自身環(huán)化

點(diǎn)評 本題結(jié)合圖解，考查基因工程、植物細(xì)胞工程和免疫的相關(guān)知識，要求考生識記基因工程的原理及操作步驟；識記植物組織培養(yǎng)的原理、過程及條件等，能結(jié)合所學(xué)的知識準(zhǔn)確答題．