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手段中進行探索：
（1）FPP是合成青蒿素必需的前體物質，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，若利用轉基因技術培育能產(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）來構建基因表達載體，所構建的基因表達載體中應該含有啟動子，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了它才能驅動基因轉錄出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)技術迅速獲得大量的突變株，該技術依據(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果．

Answer 1

分析 1、PCR技術擴增目的基因的原理是DNA雙鏈復制．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��；②基因表達載體的構建；③將目的基因導入受體細胞；④目的基因的檢測與鑒定．

解答 解：（1）根據(jù)題意和圖示分析可知：若利用轉基因技術培育能產(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技術擴增．并借助限制酶和DNA連接酶來構建基因表達載體，所構建的基因表達載體中應該含有啟動子，它是RNA聚合酶識別和結合的部位，有了RNA聚合酶，才能驅動基因轉錄出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  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、操作步驟及應用，掌握各操作步驟中的方法及相關事項；識記植物組織培養(yǎng)技術的原理、條件及應用，能結合所學的知識答題，屬于考綱識記層次的考查．