Question

【題目】2019年6月17日，新華社發(fā)布《屠呦呦團(tuán)隊(duì)放“大招”：“青蒿素抗藥性”等研究獲新突破》，屠呦呦團(tuán)隊(duì)近期提出應(yīng)對“青蒿素抗藥性”難題的切實(shí)可行治療方案，并在“青蒿素治療紅斑狼瘡等適應(yīng)癥”方面取得新進(jìn)展。某課題組為得到青蒿素產(chǎn)量高的新品系，讓青蒿素合成過程的某一關(guān)鍵酶基因fps在野生青蒿素中過量表達(dá)，其過程圖如下：

回答下列問題：

（1）圖中酶1是____________，酶2分別是____________。利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，使反應(yīng)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______鍵。在構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒的過程中，需將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的____________中。

（2）檢驗(yàn)?zāi)康幕�因是否整合到青蒿素基因組，可以將放射性同位素標(biāo)記的________________做成分子探針與青蒿素基因組DNA雜交。理論上，與野生型相比，該探針與轉(zhuǎn)基因青蒿素DNA形成的雜交帶的量_________（填較多或較少）。

（3）據(jù)圖分析，農(nóng)桿菌的作用是____________________________________。判斷該課題組的研究目的是否達(dá)到，必須檢測轉(zhuǎn)基因青蒿素植株中的________________________。

Answer 1

【答案】逆轉(zhuǎn)錄酶 限制酶 氫 T-DNA fps基因、fps基因的mRNA 較多 農(nóng)桿菌可感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中 青蒿素產(chǎn)量

【解析】

基因工程技術(shù)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(shù)擴(kuò)增和人工合成。

（2）基因表達(dá)載體的構(gòu)建：是基因工程的核心步驟，基因表達(dá)載體包括目的基因、啟動(dòng)子、終止子和標(biāo)記基因等。

（3）將目的基因?qū)�入受體細(xì)胞：根據(jù)受體細(xì)胞不同，導(dǎo)入的方法也不一樣。將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞的方法有農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法、基因槍法和花粉管通道法；將目的基因?qū)�入�?dòng)物細(xì)胞最有效的方法是顯微注射法；將目的基因?qū)�入微生物�?xì)胞的方法是感受態(tài)細(xì)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(zhuǎn)基因生物染色體的DNA是否插入目的基因--DNA分子雜交技術(shù)；②檢測目的基因是否轉(zhuǎn)錄出了mRNA--分子雜交技術(shù)；③檢測目的基因是否翻譯成蛋白質(zhì)--抗原-抗體雜交技術(shù)。個(gè)體水平上的鑒定：抗蟲鑒定、抗病鑒定、活性鑒定等。

（1）據(jù)圖示可知，酶1促進(jìn)逆轉(zhuǎn)錄的過程，故為逆轉(zhuǎn)錄酶，酶2用于切割目的基因和質(zhì)粒，故為限制性核酸內(nèi)切酶，利用PCR技術(shù)擴(kuò)增目的基因時(shí)，使反應(yīng)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，構(gòu)建重組Ti質(zhì)粒的過程中，需將目的基因插入到Ti質(zhì)粒的T-DNA中。

（2）檢驗(yàn)?zāi)康幕�因是否整合到青蒿基因組，可用DNA分子雜交法，即將fps基因、fps基因的mRNA做成分子探針與青蒿基因組DNA雜交。由于產(chǎn)量增高，故與野生型相比，該探針與轉(zhuǎn)基因青蒿DNA形成的雜交帶的量較多。

（3）將目的基因?qū)�入植物�?xì)胞中常用的方法是農(nóng)桿菌轉(zhuǎn)化法，由圖可知，農(nóng)桿菌的作用是感染植物，將目的基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞中，判斷該課題組的研究目的是否達(dá)到，必須檢測轉(zhuǎn)基因青蒿植株中的青蒿素產(chǎn)量，若產(chǎn)量增高，則說明達(dá)到了目的。