Question

【題目】利用基因工程技術(shù)將植物進(jìn)行改造，使植物成為生物反應(yīng)器并生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因疫苗已成為制藥產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)領(lǐng)域�；卮鹣铝袉�(wèn)題：

（1）在生產(chǎn)疫苗過(guò)程中，為將目的基因?qū)�入植物受體細(xì)胞，通常先用______處理農(nóng)桿菌，使含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入農(nóng)桿菌，后借助______法改造植物基因組。對(duì)改造并脫分化形成的愈傷組織細(xì)胞進(jìn)行______培養(yǎng)，形成特定的細(xì)胞系，就可以從培養(yǎng)液中提取疫苗蛋白，該過(guò)程實(shí)現(xiàn)了人類需要的植物細(xì)胞______產(chǎn)物的工業(yè)化生產(chǎn)。

（2）從培養(yǎng)液中提取疫苗過(guò)程復(fù)雜，科學(xué)家用一定的方法，使抗原基因表達(dá)于植物的可食部位，生產(chǎn)可食疫苗。該方法中可調(diào)節(jié)______的配比，誘導(dǎo)愈傷組織細(xì)胞分化出根、芽的______，進(jìn)而再生出新的植株。

（3）科學(xué)家又發(fā)現(xiàn)，以植物病毒為載體構(gòu)建重組病毒形成植物病毒反應(yīng)器，并生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因蛋白，具有更多優(yōu)點(diǎn)：病毒基因組小，易操作；______，短時(shí)間具有高表達(dá)量。煙草花葉病毒的RNA可以作為mRNA合成蛋白質(zhì)，瘧疾的抗原蛋白已由煙草花葉病毒反應(yīng)器獲得，在構(gòu)建表達(dá)載體時(shí)，和煙草花葉病毒RNA重組的是______。

Answer 1

【答案】氯化鈣 農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化 液體懸浮 次生代謝 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑 頂端分生組織 病毒增殖速度快 抗原蛋白質(zhì)mRNA

【解析】

1、農(nóng)桿菌通過(guò)侵染植物傷口進(jìn)入細(xì)胞后，可將T-DNA插入到植物基因組中，并且可以通過(guò)減數(shù)分裂穩(wěn)定的遺傳給后代；將目的基因插入到經(jīng)過(guò)改造的T-DNA區(qū)，借助農(nóng)桿菌的感染實(shí)現(xiàn)外源基因向植物細(xì)胞的轉(zhuǎn)移與整合，然后通過(guò)細(xì)胞和組織培養(yǎng)技術(shù)，再生出轉(zhuǎn)基因植株。

2、農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理是構(gòu)建雙元表達(dá)載體系統(tǒng)，由兩種質(zhì)粒組成，一種是位于大腸桿菌中的穿梭質(zhì)粒，另一種是位于農(nóng)桿菌中的輔助性質(zhì)粒。將重組質(zhì)粒電轉(zhuǎn)化到農(nóng)桿菌感受態(tài)細(xì)胞中后，用含有重組質(zhì)粒的農(nóng)桿菌去侵染植物根部切口，通過(guò)輔助性質(zhì)粒的Vir區(qū)表達(dá)蛋白與重組質(zhì)粒T-DNA區(qū)（目的片段）的反式作用激活T-DNA的轉(zhuǎn)移（此處可參見(jiàn)詞條雙元表達(dá)載體系統(tǒng)），從而將目的片段整合到植物細(xì)胞基因組中。隨著愈傷組織的形成，使得新生細(xì)胞均含有該目的片段的基因。

3、植物的組織培養(yǎng)廣義又叫離體培養(yǎng)，指從植物體分離出符合需要的組織、器官或細(xì)胞，原生質(zhì)體等，通過(guò)無(wú)菌操作，在無(wú)菌條件下接種在含有各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)及植物激素的培養(yǎng)基上進(jìn)行培養(yǎng)以獲得再生的完整植株或生產(chǎn)具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的其他產(chǎn)品的技術(shù)。狹義是指組培指用植物各部分組織，如形成層、薄壁組織、葉肉組織、胚乳等進(jìn)行培養(yǎng)獲得再生植株，也指在培養(yǎng)過(guò)程中從各器官上產(chǎn)生愈傷組織的培養(yǎng)，愈傷組織再經(jīng)過(guò)再分化形成再生植物。

（1）在生產(chǎn)疫苗過(guò)程中，為將目的基因?qū)�入植物受體細(xì)胞，通常需利用農(nóng)桿菌作為載體，根據(jù)農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法的原理可知，首先要用氯化鈣處理農(nóng)桿菌使農(nóng)桿菌，使含有目的基因的重組質(zhì)粒進(jìn)入農(nóng)桿菌，后借助農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法改造植物基因組。對(duì)改造并脫分化形成的愈傷組織細(xì)胞進(jìn)行液體懸浮培養(yǎng)，形成特定的細(xì)胞系，就可以從培養(yǎng)液中提取疫苗蛋白，由此可知此免疫球蛋白數(shù)億次生代謝產(chǎn)物。

（2）為了誘導(dǎo)愈傷組織細(xì)胞分化出根、芽，進(jìn)而再生出新的植株，可調(diào)節(jié)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑的配比，使植株實(shí)現(xiàn)再分化及促進(jìn)根、芽頂端分生組織的分裂、分化。

（3）病毒基因組小，易操作；繁殖速度快，短時(shí)間具有高表達(dá)量，因此植物病毒適合作為載體構(gòu)建重組病毒形成植物病毒反應(yīng)器，并生產(chǎn)轉(zhuǎn)基因蛋白；為了能夠獲得植物病毒反應(yīng)器，需將煙草花葉病毒RNA和抗原蛋白質(zhì)mRNA重組。