Question

5．青蒿素是從青蒿植物細胞中提取的一種代謝產(chǎn)物，是目前世界上最有效的治療瘧疾的藥物．為高效的生產(chǎn)青蒿素，科研人員從各種技術(shù)手段中進行探索：
（1）FPP是合成青蒿素必需的前體物質(zhì)，在青蒿細胞和酵母細胞中都存在，ADS酶和CYP71AV1酶只存在于青蒿細胞中．生物合成青蒿素的過程如圖1：

科研發(fā)現(xiàn)酵母的生長代謝速率較青蒿要高得多，若利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細胞，理論上還需要向酵母細胞中導(dǎo)入ADS酶基因和CYP71AV1酶基因等基因，獲得以上基因的方法有：從基因文庫中獲取，利用PCR技術(shù)擴增．要實現(xiàn)這一過程需要借助限制酶
DNA連接酶（工具酶）來構(gòu)建基因表達載體，所構(gòu)建的基因表達載體中應(yīng)該含有啟動子，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了它才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA．
（2）某科研小組在野外偶爾發(fā)現(xiàn)一株青蒿植物的突變株，突變株產(chǎn)生青蒿素的量較普通的青蒿植物要多，因此可通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)迅速獲得大量的突變株，該技術(shù)依據(jù)的原理是植物細胞的全能性．培養(yǎng)流程如圖2：A過程是脫分化培養(yǎng)，其結(jié)果產(chǎn)生愈傷組織，B過程是再分化培養(yǎng)．A、B過程都需要合理匹配生長素和細胞分裂素兩類植物激素的比例．試管苗的根細胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細胞具有葉綠素，這是基因的選擇性表達的結(jié)果．

Answer 1

分析 1、PCR技術(shù)擴增目的基因的原理是DNA雙鏈復(fù)制．過程：第一步：加熱至90～95℃DNA解鏈；第二步：冷卻到55～60℃，引物結(jié)合到互補DNA鏈；第三步：加熱至70～75℃，熱穩(wěn)定DNA聚合酶從引物起始互補鏈的合成．
2、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(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定．

解答 解：（1）根據(jù)題意和圖示分析可知：若利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細胞，理論上還需要向酵母細胞中導(dǎo)入ADS酶基因和CYP71AV1酶基因等基因，獲得以上目的基因的方法有：從基因文庫中獲取，利用PCR技術(shù)擴增．并借助限制酶和DNA連接酶來構(gòu)建基因表達載體，所構(gòu)建的基因表達載體中應(yīng)該含有啟動子，它是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，有了RNA聚合酶，才能驅(qū)動基因轉(zhuǎn)錄出mRNA．
（2）在野外偶爾發(fā)現(xiàn)一株產(chǎn)生青蒿素的量較普通的青蒿植物要多的青蒿植物的突變株，所以可利用植物細胞的全能性，通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)迅速獲得大量的突變株．根據(jù)題意和圖2分析可知：A過程是脫分化，其結(jié)果產(chǎn)生愈傷組織，B過程是再分化．A、B過程都需要合理匹配生長素和細胞分裂素兩類植物激素的比例．試管苗的根細胞沒有葉綠素，而葉的葉肉細胞具有葉綠素，這是基因的選擇性表達的結(jié)果，屬于分化現(xiàn)象．
故答案為：
（1）ADS酶基因和CYP71AV1酶基因     基因文庫  PCR技術(shù)  限制酶   DNA連接酶    RNA聚合酶
（2）植物組織培養(yǎng)      植物細胞的全能性  脫分化  愈傷組織  再分化  生長素和細胞分裂素     基因的選擇性表達

點評 本題考查基因工程和植物組織培養(yǎng)等知識，要求考生識記基因工程的原理、操作步驟及應(yīng)用，掌握各操作步驟中的方法及相關(guān)事項；識記植物組織培養(yǎng)技術(shù)的原理、條件及應(yīng)用，能結(jié)合所學(xué)的知識答題，屬于考綱識記層次的考查．