Question

6．青蒿素為名貴藥材，由青蒿生產(chǎn)．科研人員嘗試從以下方面獲得青蒿素：
（1）利用（植物）組織培養(yǎng)技術(shù)，由青蒿外植體通過(guò)脫分化 （生理過(guò)程） 形成愈傷組織．經(jīng)檢測(cè)愈傷組織不含青蒿素，而叢芽含少量，造成這種差異的根本原因是基因選擇性表達(dá)．
（2）如圖1表示青蒿和酵母菌細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝過(guò)程，DXP、FPP、青蒿二烯均為青蒿素前體產(chǎn)物，各種酶由相應(yīng)基因指導(dǎo)合成．圖二表示基因工程實(shí)驗(yàn)結(jié)果．

①據(jù)圖1，如果要通過(guò)基因工程技術(shù)讓酵母菌生產(chǎn)青蒿二烯，則目的基因是ADS（酶）基因，基因表達(dá)載體除目的基因外，還需要有標(biāo)記基因便于后期篩選．
②將DXR基因?qū)�入青蒿，讓DXR基因在青蒿中過(guò)量表達(dá)，通過(guò)增加FPP量最終提高青蒿素產(chǎn)量．除了提高青蒿素前體產(chǎn)物的方法，要獲得高產(chǎn)青蒿植株，據(jù)圖1分析，思路還有：通過(guò)抑制GAS酶、SQS酶活性，減少香葉烯、角鯊烯的生成量，讓FPP轉(zhuǎn)化成更多的青蒿二烯，達(dá)到提高青蒿素產(chǎn)量目的．圖2中，導(dǎo)入空白運(yùn)載體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能用來(lái)說(shuō)明轉(zhuǎn)入的不含DXR基因的空載體并沒(méi)有影響青蒿素產(chǎn)量或青蒿導(dǎo)入DXR基因后產(chǎn)量提高，與目的基因表達(dá)有關(guān)．

Answer 1

分析 一、植物組織培養(yǎng)技術(shù)：
1、過(guò)程：離體的植物組織，器官或細(xì)胞（外植體）$\stackrel{脫分化}{→}$愈傷組織$\stackrel{再分化}{→}$胚狀體→植株（新植體）．
2、原理：植物細(xì)胞的全能性．
3、條件：①細(xì)胞離體和適宜的外界條件（如適宜溫度、適時(shí)的光照、pH和無(wú)菌環(huán)境等）；②一定的營(yíng)養(yǎng)（無(wú)機(jī)、有機(jī)成分）和植物激素（生長(zhǎng)素和細(xì)胞分裂素）．
4、植物細(xì)胞工程技術(shù)的應(yīng)用：植物繁殖的新途徑（包括微型繁殖，作物脫毒、人工種子等）、作物新品種的培育（單倍體育種、突變體的利用）、細(xì)胞產(chǎn)物的工廠化生產(chǎn)．
二、基因工程的基本操作步驟主要包括四步：①目的基因的獲��；②基因表達(dá)載體的構(gòu)建；③將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞；④目的基因的檢測(cè)與鑒定．

解答 解：（1）植物組織培養(yǎng)技術(shù)的過(guò)程為：離體的植物組織，器官或細(xì)胞（外植體）$\stackrel{脫分化}{→}$愈傷組織$\stackrel{再分化}{→}$胚狀體→植株（新植體）．經(jīng)檢測(cè)愈傷組織不含青蒿素，而叢芽含少量，造成這種差異的根本原因是基因選擇性表達(dá)．
（2）①要獲得高產(chǎn)青蒿植株的方法有：一、將DXR基因?qū)�入青蒿，讓DXR基因在青蒿中過(guò)量表達(dá)，通過(guò)增加FPP量最終提高青蒿素產(chǎn)量．二、通過(guò)抑制GAS酶、SQS酶活性，減少香葉烯、角鯊烯的生成量，讓FPP轉(zhuǎn)化成更多的青蒿二烯，達(dá)到提高青蒿素產(chǎn)量目的．
②圖2中，導(dǎo)入空白運(yùn)載體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能用來(lái)說(shuō)明轉(zhuǎn)入的不含DXR基因的空載體并沒(méi)有影響青蒿素產(chǎn)量或青蒿導(dǎo)入DXR基因后產(chǎn)量提高，與目的基因表達(dá)有關(guān)．
故答案為：
（1）（植物）組織培養(yǎng)    脫分化    基因選擇性表達(dá)
（2）①ADS（酶）   標(biāo)記
②通過(guò)抑制GAS酶、SQS酶活性，減少香葉烯、角鯊烯的生成量，讓FPP轉(zhuǎn)化成更多的青蒿二烯，達(dá)到提高青蒿素產(chǎn)量目的．（合理即可得分：如通過(guò)抑制GAS酶，減少香葉烯生成量，讓FPP轉(zhuǎn)化成更多的青蒿二烯，達(dá)到提高青蒿素產(chǎn)量目的；如通過(guò)抑制GAS基因表達(dá)，減少香葉烯生成量，讓FPP轉(zhuǎn)化成更多的青蒿二烯，達(dá)到提高青蒿素產(chǎn)量目的） 轉(zhuǎn)入的不含DXR基因的空載體并沒(méi)有影響青蒿素產(chǎn)量或青蒿導(dǎo)入DXR基因后產(chǎn)量提高，與目的基因表達(dá)有關(guān)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查基因工程和植物組織培養(yǎng)等知識(shí)，要求考生識(shí)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(xiàng)；識(shí)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(shí)答題，屬于考綱識(shí)記層次的考查．