Question

【題目】2019年6月17日，新華社發(fā)布《屠呦呦團隊放“大招”：“青蒿素抗藥性”等硏究獲新突破》，屠呦呦團隊近期提出應對“青蒿素抗藥性”難題切實可行的治療方案，并在“青蒿素治療紅斑狼瘡等適應癥”方面取得新進展。某課題組為得到青蒿素產量高的新品系，讓青蒿素合成過程的某一關鍵酶基因fps在野生青蒿素中過量表達，其過程圖如下：

回答下列問題：

（1）酶1和酶2分別是__________________和__________________。。利用PCR技術擴增目的基因時，使反應體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是加熱至90~95℃，目的是為了破壞DNA分子中的_________鍵。

（2）在構建重組質粒的過程中，需將目的基因插入到質粒的__________________中，在目的基因前需要添加特定__________________。重組質粒上有四環(huán)素抗性基因，質粒轉入農桿菌后，需要利用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基對農桿菌進行初步篩選，原因是_____________________________。

（3）據過程圖分析，農桿菌的作用是________________________________。判斷該課題組的研究目的是否達到，必須檢測轉基因青蒿素植株中的___________________________。

Answer 1

【答案】逆轉錄酶 限制性核酸內切酶 氫 T-DNA 啟動子 在重組質粒導入到農桿菌的過程中，可能有部分農桿菌中導入的不是重組質粒，而是普通質粒 農桿菌可感染植物，將目的基因轉移到受體細胞中 青蒿素產量

【解析】

基因工程技術的基本步驟：

（1）目的基因的獲取：方法有從基因文庫中獲取、利用PCR技術擴增和人工合成。

（2）基因表達載體的構建：是基因工程的核心步驟，基因表達載體包括目的基因、啟動子、終止子和標記基因等。

（3）將目的基因導入受體細胞：根據受體細胞不同，導入的方法也不一樣。將目的基因導入植物細胞的方法有農桿菌轉化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因導入動物細胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因導入微生物細胞的方法是感受態(tài)細胞法。

（4）目的基因的檢測與鑒定：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。個體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）據圖示可知，酶1促進逆轉錄的過程，故為逆轉錄酶，酶2用于切割目的基因和質粒，故為限制性核酸內切酶；利用PCR技術擴增目的基因時，使反應體系中的模板DNA解鏈為單鏈的條件是加熱至90-95℃，目的是破壞了DNA分子中的氫鍵。

（2）構建重組Ti質粒的過程中，需將目的基因插入到Ti質粒的T-DNA中；在目的基因前需要添加特定啟動子；重組質粒上有四環(huán)素抗性基因，質粒轉入農桿菌后，需要利用含有四環(huán)素的培養(yǎng)基對農桿菌進行初步篩選，原因是在重組質粒導入到農桿菌的過程中，可能有部分農桿菌中導入的不是重組質粒，而是普通質粒。

（3）將目的基因導入植物細胞中常用的方法是農桿菌轉化法，由圖可知，農桿菌的作用是感染植物，將目的基因轉移到受體細胞中；判斷該課題組的研究目的是否達到，必須檢測轉基因青蒿植株中的青蒿素產量，若產量增高，則說明達到了目的。