Question

4．乙肝病毒表面有T₁蛋白和T₂蛋白，免疫接種實(shí)驗(yàn)表明這兩種蛋白質(zhì)都可引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的免疫反應(yīng)．科研人員用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因番茄，用于生產(chǎn)可口服的乙肝病毒疫苗，回答下列問(wèn)題：
（1）T₁蛋白和T₂蛋白進(jìn)入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的腸道后，會(huì)被實(shí)驗(yàn)動(dòng)物小腸黏膜上的一種M細(xì)胞當(dāng)做抗原處理，進(jìn)而引發(fā)一系列的免疫反應(yīng)，最終產(chǎn)生相應(yīng)的記憶細(xì)胞（抗體和記憶細(xì)胞），使實(shí)驗(yàn)動(dòng)物獲得了對(duì)乙肝病毒的免疫能力．
（2）用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)可口服的乙肝病毒疫苗（含T₁蛋白），所用的目的基因是T₁蛋白基因，所用的運(yùn)載體是土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒．
（3）可利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因，其前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物．PCR一般要經(jīng)歷三十多次循環(huán)，目的基因在乙肝病毒DNA中的位置如圖所示，則在第三次（填“第一次”、“第二次”或“第三次”）次循環(huán)結(jié)束后，即可出現(xiàn)兩條鏈等長(zhǎng)的目的基因片斷．
（4）獲得轉(zhuǎn)基因番茄植株后，通過(guò)分子檢測(cè)，已確定該植株所結(jié)番茄中含有T₂蛋白，此后還需要進(jìn)行個(gè)體生物學(xué)水平的鑒定，例如用轉(zhuǎn)基因番茄植株生產(chǎn)的T2蛋白對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行免疫接種實(shí)驗(yàn)．

Answer 1

分析 1、目的基因的檢測(cè)與鑒定：分子水平上的檢測(cè)：①檢測(cè)轉(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測(cè)目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測(cè)目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)．個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲(chóng)鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等．
2、PCR的原理是DNA雙鏈復(fù)制；擴(kuò)增過(guò)程是在較高溫度下進(jìn)行的，因此需要加入耐高溫的DNA聚合酶（或Taq酶）．利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列，以便根據(jù)這一序列合成引物．
3、農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒上的T-DNA具有可轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞并整合到受體細(xì)胞的染色體DNA上的特點(diǎn)，因此攜帶外源基因的DNA片段必須插入到T-DNA片段（內(nèi)部）部位．

解答 解：（1）T₁蛋白和T₂蛋白是乙肝病毒表面的蛋白質(zhì)，進(jìn)入實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的腸道后，會(huì)被當(dāng)做抗原處理，進(jìn)而引發(fā)一系列的免疫反應(yīng)，最終產(chǎn)生相應(yīng)的記憶細(xì)胞和抗體．
（2）用轉(zhuǎn)基因番茄生產(chǎn)可口服的乙肝病毒疫苗（含T₁蛋白），目的基因的產(chǎn)物是T₁蛋白，因此所用的目的基因是T₁蛋白基因．根據(jù)題干中“用農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法培育出轉(zhuǎn)基因番茄”可知：所用的運(yùn)載體是土壤農(nóng)桿菌的Ti質(zhì)粒．
（3）PCR技術(shù)擴(kuò)增的前提是要有一段已知目的基因的核苷酸序列以便合成引物．

由圖分析可知：
X基因第一次復(fù)制得到兩個(gè)兩種DNA片段：①和②；
X基因第二次復(fù)制得到四個(gè)四種DNA片段：①?gòu)?fù)制得①和③、②復(fù)制得②和④；
X基因第三次復(fù)制得到八個(gè)五種DNA片段：①?gòu)?fù)制得①和③、③復(fù)制得③和⑤、②復(fù)制得②和④、④復(fù)制得④和⑤．
結(jié)合上圖進(jìn)行分析：在第三次次循環(huán)結(jié)束后，即可出現(xiàn)兩條鏈等長(zhǎng)的目的基因（⑤）片斷．
（4）獲得轉(zhuǎn)基因番茄植株后，通過(guò)分子檢測(cè)，已確定該植株所結(jié)番茄中含有T₂蛋白．根據(jù)題干“乙肝病毒表面有T₁蛋白和T₂蛋白，免疫接種實(shí)驗(yàn)表明這兩種蛋白質(zhì)都可引起實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的免疫反應(yīng)”，因此，在個(gè)體生物學(xué)水平上，用轉(zhuǎn)基因番茄植株生產(chǎn)的T2蛋白對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行免疫接種實(shí)驗(yàn)來(lái)鑒定．
故答案為：
（1）抗原         記憶細(xì)胞（抗體和記憶細(xì)胞）
（2）T1蛋白基因      Ti質(zhì)粒
（3）引物          第三次
（4）用轉(zhuǎn)基因番茄植株生產(chǎn)的T2蛋白對(duì)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物進(jìn)行免疫接種實(shí)驗(yàn)

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程的相關(guān)知識(shí)，要求考生識(shí)記基因工程的原理及操作步驟，掌握各操作步驟中需要注意的細(xì)節(jié)，尤其是掌握農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理，能結(jié)合所學(xué)的知識(shí)準(zhǔn)確答題，還需要識(shí)記PCR技術(shù)的過(guò)程和條件，能正確分析題圖，再結(jié)合所學(xué)的知識(shí)．