Question

【題目】2019年6月17日，新華社發布《屠呦呦團隊放“大招”：“青蒿素抗藥性”等研究獲新突破》，屠呦呦團隊近期提出應對“青蒿素抗藥性”難題的切實可行治療方案，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）圖中酶1是____________，酶2分別是____________。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______鍵。在構建重組Ti質粒的過程中，需將目的基因插入到Ti質粒的____________中。

（2）檢驗目的基因是否整合到青蒿素基因組，可以將放射性同位素標記的________________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，該探針與轉基因青蒿素DNA形成的雜交帶的量_________（填較多或較少）。

（3）據圖分析，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 限制酶 氫 T-DNA fps基因、fps基因的mRNA 較多 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，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。

（2）檢驗目的基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。由于產量增高，故與野生型相比，該探針與轉基因青蒿DNA形成的雜交帶的量較多。

（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。