Question

回答關(guān)于基因工程的問(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)程如圖所示．

（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(chēng)為

 

．
（2）口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，要獲得VP1基因可用

 

的方法合成DNA，再用限制性核酸內(nèi)切酶將VP1基因片段切下．

（3）如圖所示，若用2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

 

．

A．既能被E也能被F切開(kāi)               B．能被E但不能被F切開(kāi)
C．既不能被E也不能被F切開(kāi)           D．能被F但不能被E切開(kāi)
（4）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)O．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)下表所列酶切結(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G和H切割位點(diǎn)標(biāo)注在圖中．

G	H
1.6kb	1.2kb
3.1kb	3.5kb

（5）上述目的基因模板鏈中的TGA序列對(duì)應(yīng)1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

 

．
（6）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

 

等激素外，還需要添加

 

 篩選出含有重組質(zhì)粒的葉片小段．
（7）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1次，3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)2組對(duì)照，分別注射

 

 和

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：基因工程的應(yīng)用

專(zhuān)題：

分析：圖1表示利用轉(zhuǎn)基因番茄來(lái)生產(chǎn)口蹄疫疫苗，而口蹄疫病毒的遺傳物質(zhì)為RNA，因此要獲得目的基因必須使用逆轉(zhuǎn)錄的方法獲得．一種限制性?xún)?nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子，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上相應(yīng)的E-F區(qū)域．計(jì)算VPI基因大小關(guān)鍵要能獲取題圖和題干中的有效信息．

解答： 解：（1）抗原是指能夠引起機(jī)體產(chǎn)生特異性免疫反應(yīng)的物質(zhì)．因此口蹄疫病毒的VP1蛋白在免疫反應(yīng)中稱(chēng)為抗原．
（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．
（3）一種限制性?xún)?nèi)切酶只能識(shí)別一種特定的核苷酸序列，并在特定的切點(diǎn)上切割DNA分子，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上相應(yīng)的E-F區(qū)域 （0.2kb），所以重組質(zhì)粒中同時(shí)含有EF切割位點(diǎn)，答案選A．
（4）由酶切結(jié)果可推測(cè)目的基因內(nèi)部也有限制酶G和H的識(shí)別位點(diǎn)，設(shè)限制酶G的識(shí)別位點(diǎn)距E點(diǎn)有a kb，距F點(diǎn)有bkb；限制酶H的識(shí)別位點(diǎn)距E點(diǎn)有c kb，距F點(diǎn)有dkb；則有0.8+a=1.6，d+0.5=1.2；GH大半環(huán)之間距離為3.7-0.2-0.8-0.5=2.2，有b+0.5+2.2=3.1，c+0.8+2.2=3.5，a=0.8、b=0.4、c=0.5、d=0.7，a+b=c+d=1.2．
（5）根據(jù)堿基配對(duì)原則，TGA序列對(duì)應(yīng)的密碼子是ACU，密碼子ACU對(duì)應(yīng)的tRNA上的反密碼子是UGA．
（6）過(guò)程⑥為植物組織培養(yǎng)，需要的植物激素包括生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素等．
（7）本實(shí)驗(yàn)的自變量為是否注射含有VP1蛋白的提取液；未轉(zhuǎn)基因的番茄葉片提取液不含VP1蛋白．要證明VP1蛋白起疫苗的作用，可設(shè)置注射弱毒疫苗的對(duì)照組做比較．
故答案為：
（1）抗原   
（2）逆轉(zhuǎn)錄   
（3）A    
（4）1.2  
（5）UGA    
（6）生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素       卡那霉素
（7）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、免疫預(yù)防的相關(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．