Question

【题目】2015年，屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法获奖。工业上青蒿素一般从青蒿植株中提取,产量低，价格高。基因工程及细胞工程等为培育出高青蒿素含量的青蒿提供了思路。科学家先通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产植株。通过基因测序发现该高产植株控制青蒿素合成相关的一种关键酶的基因发生了突变。

（1）提取了高产植株的全部DNA后，要想快速大量获得该突变基因可以采用PCR技术，该技术的原理是 。

（2）如果用青蒿某个时期mRNA反转录产生的双链cDNA片段，用该双链cDNA进行PCR扩增，进行了30个循环后，理论上可以产生约为__________个DNA分子，该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的________________,获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列___________（填“相同”或“不同”）。

（3）将获得的突变基因导入普通青蒿之前，先构建基因表达载体，图l、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答下列问题：

用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，原因是___________ ，构建好的重组质粒在其目的基因前要加上特殊的启动子，启动子是__________识别结合位点。

（4）检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取 技术。目的基因导入组织细胞后，通过 技术培育出青蒿幼苗。

Answer 1

【答案】（1）DNA双链复制

（2）230cDNA文库（或部分基因文库） 不同

（3）SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因（答对一个即得分） RNA聚合酶

（4）抗原-抗体杂交技术 植物组织培养

【解析】（1）PCR扩增原理是DNA双链复制。

（2）DNA复制是指数级增加的，扩增了30次，理论上应有230个DNA分子。该双链与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群就叫做青蒿的cDNA文库。获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列不同，因为cDNA文库中没有基因的内含子。

（3）由图分析可知用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒，不能使用SmaⅠ切割，因为SmaⅠ会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因。启动子是RNA聚合酶的识别和结合位点，是一段特殊的DNA序列。

（4）检测目的基因是否表达出相应蛋白质，应采取抗原-抗体杂交技术。目的基因导入组织细胞后应通过植物组织培养技术培养出青蒿幼苗，利用的原理是植物细胞的全能性。