Question

【题目】屠呦呦因发现青蒿素治疗疟疾的新疗法而获得诺贝尔奖。寄生于人体细胞内的疟原虫是疟疾的病原体。科学家通过紫外线处理大量青蒿幼苗后，偶然发现一株高产高效植株，进行基因测序发现该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）如果用高产青蒿关键酶基因的mRNA反转录产生的cDNA片段与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群叫做青蒿的___________；获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列_________(填“相同”或“不同”）。在提取RNA时需要向提取液中添加RNA酶抑制剂，其目的是___________。

（2）将获得的突变基因导人普通青蒿之前，先构建基因表达载体，图1、2中箭头表示相关限制酶的酶切位点。请回答：

用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时不能使用Sma Ⅰ切割，原因是__________。构建重组质粒时，在其目的基因前需要添加特定的启动子，启动子的作用是________________。

（3）基因表达载体导入组织细胞后，要通过植物组织培养技术培育出青蒿幼苗，该技术的关键步骤是_____________。鉴定该基因工程是否成功还要进行____________实验，但是不能直接在培养基上培养疟原虫观察，其原因是__________。

Answer 1

【答案】 cDNA文库(或部分基因文库） 不同 防止RNA的降解 Sma Ⅰ会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因 RNA聚合酶识别和结合位点 脱分化和再分化 接种 疟原虫营寄生生活

【解析】试题分析：熟记并理解DNA重组技术的基本工具、基因工程的基本操作程序、植物组织培养过程等相关基础知识、形成清晰的知识网络。在此基础上从题图中提取信息并结合题意作答。

(1)用高产青蒿关键酶基因的mRNA反转录产生的cDNA片段与载体连接后储存在一个受体菌群中，这个受体菌群叫做青蒿的cDNA文库(或部分基因文库）。由关键酶基因转录形成的mRNA没有与关键酶基因的非编码区和内含子对应的片段，所以获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列不同。在提取RNA时，需要向提取液中添加RNA酶抑制剂，其目的是防止RNA的降解。

(2)题图显示：质粒的抗生素抗性基因和目的基因中均存在SmaⅠ的识别位点。若使用Sma Ⅰ切割质粒和外源DNA，则会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因，因此构建重组质粒时不能使用SmaⅠ切割。启动子的作用是RNA聚合酶识别和结合位点，驱动基因转录出mRNA。

(3)植物组织培养技术的关键步骤是脱分化和再分化。鉴定该基因工程是否成功还要进行接种实验，但是不能直接在培养基上培养疟原虫观察，其原因是疟原虫营寄生生活。