Question

【題目】科學家按下圖所示過程利用轉基因番茄生產口蹄疫疫苗（主要成分是口蹄疫病毒的一種蛋白質VPI），請回答下列問題。

（1）口蹄疫病毒的遺傳物質為RNA，過程①必須用到的酶是 ，過程②必須用到的酶是 。

（2）重組質粒含有VPI基因及其啟動子、終止子等，其中終止子的作用是 。過程②將VPI基因插入農桿菌Ti質粒的 中。過程⑥的培養基中需要添加 以篩選出含有重組質粒的葉片小段。

（3）獲得表達VPI蛋白的番茄植株以后，需要進行免疫效力的測定。具體方法是：將轉基因番茄葉片提取液注射到豚鼠體內，每半個月注射一次，三次后檢測豚鼠血液內產生的 的數量。

（4）下圖箭頭表示外源DNA上相關限制酶的酶切位點，據圖分析，最好用 酶處理外源DNA以獲得目的基因，其優點在于可以防止 。

Answer 1

【答案】（1）逆轉錄酶 限制酶和DNA連接酶

（2）使轉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Hind Ⅲ 含目的基因的外源DNA片斷自身環化

【解析】

試題分析：圖示表示利用轉基因番茄來生產口蹄疫疫苗，而口蹄疫病毒的遺傳物質為RNA，因此要獲得目的基因必須使用逆轉錄的方法獲得。①表示目的基因的獲取、②表示目的基因與運載體重組、③表示目的基因導入農桿菌、④表示利用農桿菌轉化法將目的基因導入受體細胞、⑤⑥⑦表示利用植物的組織培養技術培育轉基因植株。

（1）用逆轉錄的方法獲取目的基因，需要要用到逆轉錄酶；構建重組質粒的過程中，需要用到的工具有限制酶和DNA連接酶。

（2）重組質粒中終止子的作用是終止目的基因的轉錄，轉錄在所需要的地方停止下來。為了使目的基因能轉移到受體細胞的DNA上，目的基因應插入到Ti質粒的T—DNA片段中。為了篩選出導入目的基因的細胞，需要在培養受體細胞的培養基中加入卡那霉素。

（3）獲得表達VPI蛋白的番茄植株以后，測定免疫效力的方法是：多次注射轉基因番茄葉片提取液注射到豚鼠體內，檢測豚鼠血液內產生的VPI抗體的數量。

（4）由圖2可知，標記基因和外源DNA目的基因中均含有SmaⅠ酶切位點，都可以被SmaⅠ破壞，故不能使用該酶剪切含有目的基因的DNA，只使用EcoR I，則質粒和目的基因兩端的粘性末端相同，用連接酶連接時，會產生質粒和目的基因自身連接物，而利用BamHⅠ和Hind Ⅲ剪切時，質粒和目的基因兩端的粘性末端不同，用DNA連接酶連接時，不會產生自身連接產物。