Question

【題目】豬感染豬博卡病毒會導致嚴重腹瀉。豬博卡病毒DNA是單鏈，長度僅為5．2kb，但能編碼4種蛋白質（NSl、NPl、VP2、VP1），該病毒DNA與編碼的蛋白質對應關系如下圖。

（1）豬博卡病毒DNA雖短，但可以編碼4種蛋白質，據圖分析原因是___________。

（2）基因工程制備疫苗，獲取NS1基因片段采用PCR技術的目的是___________，以便于與載體DNA連接。

（3）基因工程的核心步驟是___________，可用___________將目的基因導入動物細胞。若在分子水平上檢測基因是否表達，可采用___________方法。

（4）該基因工程制備的疫苗是否有效，個體生物學水平上的鑒定過程是：___________。

Answer 1

【答案】翻譯蛋白質的基因片段存在重疊，保證了翻譯蛋白質所需的對應基因長度 獲取限制性核酸內切酶位點 基因表達載體的構建 顯微注射法 抗原-抗體雜交 讓豬博卡病毒感染豬，觀察其是否出現嚴重腹瀉

【解析】

基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲取；②基因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測與表達。從分子水平上檢測目的基因的方法：（1）分子水平上的檢測：①檢測轉基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術；②檢測目的基因是否轉錄出了mRNA--分子雜交技術；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質--抗原-抗體雜交技術。

（1）據圖分析，編碼VP1和VP2蛋白質的基因存在重疊片段，因此雖然豬博卡病毒DNA比較短，但是基因片段存在重疊，保證了翻譯蛋白質所需的對應基因長度。

（2）PCR技術擴增目的基因時需要設計引物，往往在引物設計上含有限制性核酸內切酶的位點，這樣便于目的基因和載體DNA連接。

（3）基因工程的核心步驟是基因表達載體的構建，需要的酶是限制酶和DNA連接酶。通常用顯微注射技術將目的基因導入動物細胞。基因表達的產物是蛋白質，因此要在分子水平上檢測目的基因在受體細胞中是否成功表達，可采用抗原-抗體雜交方法。

（4）從個體水平檢測疫苗是否有效，直接讓豬博卡病毒感染豬，觀察其是否出現嚴重腹瀉。