Question

【題目】2015年，屠呦呦因發(fā)現(xiàn)青蒿素治療瘧疾的新療法獲獎。工業(yè)上青蒿素一般從青蒿植株中提取,產(chǎn)量低，價格高。基因工程及細(xì)胞工程等為培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路�？茖W(xué)家先通過紫外線處理大量青蒿幼苗后，偶然發(fā)現(xiàn)一株高產(chǎn)植株。通過基因測序發(fā)現(xiàn)該高產(chǎn)植株控制青蒿素合成相關(guān)的一種關(guān)鍵酶的基因發(fā)生了突變。

（1）提取了高產(chǎn)植株的全部DNA后，要想快速大量獲得該突變基因可以采用PCR技術(shù)，該技術(shù)的原理是 。

（2）如果用青蒿某個時期mRNA反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生的雙鏈cDNA片段，用該雙鏈cDNA進行PCR擴增，進行了30個循環(huán)后，理論上可以產(chǎn)生約為__________個DNA分子，該雙鏈與載體連接后儲存在一個受體菌群中，這個受體菌群就叫做青蒿的________________,獲得的cDNA與青蒿細(xì)胞中該基因堿基序列___________（填“相同”或“不同”）。

（3）將獲得的突變基因?qū)�入普通青蒿之前，先�?gòu)建基因表達(dá)載體，圖l、2中箭頭表示相關(guān)限制酶的酶切位點。請回答：

用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是___________ ，構(gòu)建好的重組質(zhì)粒在其目的基因前要加上特殊的啟動子，啟動子是__________識別結(jié)合位點。

（4）檢測目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)，應(yīng)采取 技術(shù)。目的基因?qū)�入組織細(xì)胞后，通過 技術(shù)培育出青蒿幼苗。

Answer 1

【答案】

（1）DNA雙鏈復(fù)制

（2）230 cDNA文庫（或部分基因文庫） 不同

（3）SmaⅠ會破壞質(zhì)粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因（答對一個即得分）

RNA聚合酶

（4）抗原抗體雜交技術(shù) 植物組織培養(yǎng)（1分）

【解析】

（1）PCR擴增原理是DNA雙鏈復(fù)制。

（2）DNA復(fù)制是指數(shù)級增加的，擴增了30次，理論上應(yīng)有230 個DNA分子。該雙鏈與載體連接后儲存在一個受體菌群中，這個受體菌群就叫做青蒿的cDNA文庫。獲得的cDNA與青蒿細(xì)胞中該基因堿基序列不同，因為cDNA文庫中沒有基因的內(nèi)含子。

（3）由圖分析可知用圖中的質(zhì)粒和外源DNA構(gòu)建重組質(zhì)粒，不能使用SmaⅠ切割，因為SmaⅠ會破壞質(zhì)粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因。啟動子是RNA聚合酶的識別和結(jié)合位點，是一段特殊的DNA序列。

（4）檢測目的基因是否表達(dá)出相應(yīng)蛋白質(zhì)，應(yīng)采取抗原-抗體雜交技術(shù)。目的基因?qū)�入組織細(xì)胞后應(yīng)通過植物組織培養(yǎng)技術(shù)培養(yǎng)出青蒿幼苗，利用的原理是植物細(xì)胞的全能性。