Question

回答免疫與生物工程相關(guān)問(wèn)題．
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VP1．科學(xué)家嘗試?yán)�用轉(zhuǎn)基因番茄來(lái)生產(chǎn)口蹄疫疫苗，過(guò)程如圖1所示．請(qǐng)據(jù)圖回答．
（1）口蹄疫病毒的VP1蛋白進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)，能引起機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)．VP1蛋白在免疫反應(yīng)中稱為

 

．口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，要獲得VPⅠ基因可用

 

的方法合成DNA，再用限制性內(nèi)切酶將VPⅠ基因片段切下．
（2）如圖2所示，若用兩種識(shí)別切割序列完全不同的限制酶E和F從合成的DNA上切下 VPI目的基因，并將之取代質(zhì)粒pZHZ1（3.7kb，1kb=1000對(duì)堿基）上相應(yīng)的E-F區(qū)域 （0.2kb），那么所形成的重組質(zhì)粒pZHZ2

 

（多選）
A．能被E切開(kāi)
B．能被E切開(kāi)但不能被F切開(kāi)
C．能被F切開(kāi)
D．能被F切開(kāi)但不能被E切開(kāi)
E．既能被E切開(kāi)也能被F切
（3）已知在質(zhì)粒pZHZl中，限制酶G切割位點(diǎn)距限制酶E切割位點(diǎn)0.8kb，限制酶H切割位點(diǎn)距限制酶F切割位點(diǎn)0.5kb．若分別用限制酶G和H酶切兩份重組質(zhì)粒pZHZ2樣品，據(jù)圖4所列酶切結(jié)果判斷VPI目的基因的大小為

 

kb；并將目的基因內(nèi)部的限制酶H切割位點(diǎn)標(biāo)注在答題紙的圖3中．
（4）上述目的基因模板鏈中的TGA序列對(duì)應(yīng)一個(gè)密碼子，翻譯時(shí)識(shí)別該密碼子的tRNA上相應(yīng)的堿基序列是

 

．圖1過(guò)程中過(guò)程⑤⑥⑦利用的原理是

 

，其中過(guò)程⑥培養(yǎng)基中除了加入各種必需營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和激素外，還需要添加

 

篩選出含有重組質(zhì)粒的葉片小段．
（5）獲得表達(dá)VP1蛋白的番茄植株以后，需要進(jìn)行免疫效力的測(cè)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(gè)月注射一次，三次后檢測(cè)豚鼠血液內(nèi)產(chǎn)生的

 

的數(shù)量．為了使結(jié)果可信，應(yīng)設(shè)兩組對(duì)照，分別注射

 

和

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的原理及技術(shù),植物培養(yǎng)的條件及過(guò)程

專題：

分析：分析圖1：①表示獲取目的基因的過(guò)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(guò)程；⑤⑥是植物組織培養(yǎng)過(guò)程，其中⑤是脫分化過(guò)程、⑥是再分化過(guò)程；⑦形成完整的植株．
分析圖2：表示基因表達(dá)載體的構(gòu)建過(guò)程．需要限制酶E和F切割質(zhì)粒和含有目的基因的外源DNA分子．
分析圖3和圖4：限制酶G切割重組質(zhì)粒pZHZ2樣品，結(jié)果被酶G切割成1.6kb和3.1kb兩個(gè)片段，可知重組質(zhì)粒pZHZ2的總長(zhǎng)度為1.6+3.1=4.7kb；單獨(dú)用限制酶G切割后產(chǎn)生1.6kb和3.1kb兩個(gè)片段；用H酶單獨(dú)切后產(chǎn)生1.2kb和3.5kb兩個(gè)片段．

解答： 解：（1）引起機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)的VP1蛋白在免疫反應(yīng)中稱為抗原．以RNA為模板合成DNA的過(guò)程稱為逆轉(zhuǎn)錄．
（2）用限制酶E和F從合成的DNA上切下VPI目的基因，并將之與質(zhì)粒重組形成重組質(zhì)粒，則重組質(zhì)粒上含有限制酶E和F的識(shí)別序列，所以重組質(zhì)粒pZHZ2既能被E也能被F切開(kāi)．故選：ACE．
（3）已知質(zhì)粒pZHZ1的長(zhǎng)度為3.7kb，其中EF區(qū)域長(zhǎng)度為0.2kb，所以切去EF段后的質(zhì)粒長(zhǎng)度為3.7-0.2=3.5kb．現(xiàn)用限制酶G切割重組質(zhì)粒pZHZ2樣品，結(jié)果被酶G切割成1.6kb和3.1kb兩個(gè)片段，可知重組質(zhì)粒pZHZ2的總長(zhǎng)度為1.6+3.1=4.7kb，所以VPI基因長(zhǎng)度為4.7-3.5=1.2kb．重組質(zhì)粒中G的切割位點(diǎn)距E的切割位點(diǎn)0.8kb，單獨(dú)用限制酶G切割后產(chǎn)生1.6kb和3.1kb兩個(gè)片段，說(shuō)明在重組質(zhì)粒中除了圖中標(biāo)示出來(lái)的G酶識(shí)別位點(diǎn)外，還有一個(gè)G酶識(shí)別位點(diǎn)；H酶的酶切位點(diǎn)距F0.5kb，用H酶單獨(dú)切后產(chǎn)生1.2kb和3.5kb兩個(gè)片段，說(shuō)明在重組質(zhì)粒中含有一個(gè)H的酶切位點(diǎn)，根據(jù)題中信息提示“目的基因內(nèi)部的酶G、酶H切割位點(diǎn)標(biāo)注在圖上”，可確定在EF之間分別含有G和H的一個(gè)識(shí)別位點(diǎn)．可斷定G的識(shí)別位點(diǎn)，在距離E點(diǎn)右側(cè)0.8kb處，H的識(shí)別位點(diǎn)在距F左側(cè)0.7kb處，如下圖所示．
（4）目的基因模板鏈中的TGA序列對(duì)應(yīng)的密碼子是ACU，根據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，識(shí)別該密碼子的tRNA上相應(yīng)的堿基序列是UGA．過(guò)程⑤⑥⑦表示將受體細(xì)胞培養(yǎng)成植株的過(guò)程，需采用植物組織培養(yǎng)技術(shù)，該技術(shù)的原理是植物細(xì)胞具有全能性．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(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等激素外，還需要添加卡那霉素．
（5）VPI基因表達(dá)產(chǎn)生的VPI蛋白注射到豚鼠體內(nèi)，能作為抗原引起小鼠發(fā)生免疫反應(yīng)產(chǎn)生抗體，所以可以通過(guò)檢測(cè)豚鼠血液內(nèi)口蹄疫病毒抗體的數(shù)量來(lái)檢測(cè)疫苗的免疫效力．為了使結(jié)果可信，應(yīng)設(shè)兩組對(duì)照，分別注射未轉(zhuǎn)基因的番茄葉片提取液和弱毒疫苗．
故答案為：
（1）抗原    逆轉(zhuǎn)錄
（2）ACE
（3）1.2     圖標(biāo)注
（4）UGA    植物細(xì)胞的全能性   卡那霉素
（5）特異性抗體   未轉(zhuǎn)基因的番茄葉片提取液   弱毒疫苗

點(diǎn)評(píng)：本題考查基因工程、植物細(xì)胞工程和免疫的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn)，把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系的能力；識(shí)圖能力和從題目所給的圖形中獲取有效信息的能力；能用數(shù)學(xué)方式準(zhǔn)確地描述生物學(xué)方面的內(nèi)容、以及數(shù)據(jù)處理能力．