Question

口蹄疫是由口蹄疫病毒引起的一种偶蹄目动物传染病，目前常用接种弱毒疫苗的方法预防．此疫苗的主要成分是该病毒的一种结构蛋白VPI．科学家尝试利用转基因番茄来生产口蹄疫疫苗，过程如下图所示．请据图回答．

（1）口蹄疫病毒的VPI蛋白在免疫反应中称之为

 

；口蹄疫基因在植物体细胞中也能表达出相同产物的原因是

 

．
（2）过程⑥的培养基中除了加入各种必需营养物质和植物激素外，还需要添加卡那霉素以便筛选出含有

 

的叶片小段．
（3）在制作含有VPI基因的表达载体时，所选用的载体中有限制酶E、F，G、H的切点各一个．若用两种识别切割序列完全不同的限制酶E和F从含有VPI目的基因的DNA上进行切割，并将之取代质粒pZHZ1（3.7kb，lkb=1000对碱基）上相应的E-F区域（0.2kb），图解如下图2．若再用限制酶G和H各切割一份重组质粒pZHZ2样品，酶切结果如表1所示，试判断VPI目的基因的大小为

 

kb，酶G和酶H都能将重组质粒切割出两段的原因是

 

．
（4）获得表达VPI蛋白的番茄植株以后，需要进行免疫效力的测定．具体方法是：将转基因番茄叶片提取液注射到豚鼠体内，每半个月注射一次，三次后检测豚鼠血液内产生的

 

  的量．为了使相应的结论可信，应增设两个对照组，分别注射

 

和

 

．

Answer 1

考点：人体免疫系统在维持稳态中的作用,基因工程的应用

专题：

分析：据图1分析：①获取目的基因，②基因表达载体的构建，③将目的基因导入农杆菌细胞，④农杆菌感染番茄细胞，⑤脱分化，⑥再分化，⑦移植试管苗．卡那霉素作为抗性基因，可以鉴定和筛选出重组细胞．限制酶能够识别双链DNA分子的某种特定核苷酸序列，并且使每一条链中特定部位的两个核苷酸之间的磷酸二酯键断裂．

解答： 解：（1）VPI蛋白在免疫反应中称之为抗原，不同生物共用一套密码子，所以口蹄疫基因在植物体细胞中也能表达出相同产物．
（2）运载体中含有的标记基因是抗卡那霉素，所以加入卡那霉素可以筛选出重组质粒和普通质粒．
（3）pZHZ1（3.7kb，lkb=1000对碱基）上相应的E-F区域（0.2kb）剩余3.7-0.2=3.5Kb，经G、H切割后基因长度是1.6+3.1=1.2+3.5=4.7Kb，则VPI的长度是4.7-3.5-1.2Kb；酶G和酶H都能将重组质粒切割出两段的原因是在VPI基因中含有酶G和酶H的酶切位点各一个，同时在质粒上含有酶G和酶H的酶切位点各一个．
（4）注入疫苗后检测特异性抗体的水平，为了使相应的结论可信，应增设两个对照组用未转基因的番茄叶片提取液和弱毒疫苗．
故答案为：（1）抗原（疫苗）    不同生物共用一套密码子
（2）重组质粒或普通质粒
（3）1.2        在VPI基因中含有酶G和酶H的酶切位点各一个
（4）特异性抗体  未转基因的番茄叶片提取液    弱毒疫苗

点评：本题考查基因工程的相关知识，比较综合，提升了学生获取图示信息、审题能力以及实验知识，注重学生的重点知识的过关．