Question

15．青蒿素主要从青蒿植株的地上部分提取而来，是最有效的抗疟药之一，最新研究表明，青蒿素还可用于糖尿病的治疗．研究人员利用基因工程培育出高产的转基因青蒿．
（1）青蒿的cDNA文库，是以从青蒿细胞中提取的mRNA为模板，通过反转录（方法）建立起来的．青蒿的cDNA文库否（是/否）含有青蒿基因组中的全部基因吗？
（2）研究人员从青蒿的cDNA文库中获取了合成青蒿素所需的两种关键酶的基因．在对这两个目的基因分别进行PCR时，向反应体系中加入Taq酶等物质中，除了模板不同，引物（对）也肯定不同．
（3）构建表达载体时，应在两个目的基因的首端和尾端分别安插上启动子和终止子，使目的基因能够转录（或表达）．构建好的目的基因表达载体一般通过农杆菌转化法而导入到青蒿细胞中，最终获得转基因植株．
（4）有人另辟蹊径，成功培育出能生产青蒿素的转基因酵母菌．试指出利用转基因酵母菌生产青蒿素的两点优势：酵母菌繁殖快，易培养，成本低，可以工业化生产，生产不受季节、气候、地域限制．
（5）操作过程中需要用限制酶EcoRⅤ、MboⅠ单独或联合切割同一种质粒，得到的DNA片段长度如图（1kb 即1000个碱基对），请在直接在下图的质粒上画出EcoRⅤ、MboⅠ的切割位点． 

Answer 1

分析 基因工程技术的基本步骤：
（1）目的基因的获取：方法有从基因文库中获取、利用PCR技术扩增和人工合成．
（2）基因表达载体的构建：是基因工程的核心步骤，基因表达载体包括目的基因、启动子、终止子和标记基因等．
（3）将目的基因导入受体细胞：根据受体细胞不同，导入的方法也不一样．将目的基因导入植物细胞的方法有农杆菌转化法、基因枪法和花粉管通道法；将目的基因导入动物细胞最有效的方法是显微注射法；将目的基因导入微生物细胞的方法是感受态细胞法．
（4）目的基因的检测与鉴定：分子水平上的检测：①检测转基因生物染色体的DNA是否插入目的基因--DNA分子杂交技术；②检测目的基因是否转录出了mRNA--分子杂交技术；③检测目的基因是否翻译成蛋白质--抗原-抗体杂交技术．个体水平上的鉴定：抗虫鉴定、抗病鉴定、活性鉴定等．

解答 解：（1）cDNA文库是以mRNA为模板，通过反转录的方法建立起来的．cDNA文库属于部分基因文库，其只含有青蒿基因组中的部分基因．
（2）采用PCR技术扩增目的基因的条件是：模板DNA、四种脱氧核苷酸、一对引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．因此，对这两个目的基因分别进行PCR时，向反应体系中加入的物质中，除了模板不同，引物也肯定不同．
（3）基因表达载体的组成包括启动子、终止子、目的基因和标记基因等，因此构建表达载体时，应在两个目的基因的首端和尾端分别安插上启动子和终止子，使目的基因能够表达．将目的基因导入植物细胞常用农杆菌转化法．
（4）利用转基因酵母菌生产青蒿素的优势：酵母菌繁殖快、易培养、成本低可以工业化生产、生产不受季节、气候、地域限制．
（5）根据图示，该质粒为环形质粒．用限制酶EcoRⅤ单独切割该质粒时，只形成一个片段，说明该质粒上只有1个限制酶EcoRⅤ的识别位点．用限制酶MboⅠ单独切割该质粒时，形成两个片段，说明该质粒上有两个限制酶MboⅠ的识别位点．用限制酶EcoRⅤ和MboⅠ联合切割该质粒时，形成三个片段，其中有一个片段的长度与用MboⅠ单独切割该质粒时产生的片段长度相同（2.5kb），另外的两个片段是5.5kb和6kb，这说明限制酶EcoRⅤ的切割位点存在于用MboⅠ单独切割该质粒时产生的另一片段（11.5kb）上．
故答案为：
（1）mRNA      反转录     否
（2）引物（对）
（3）启动子  终止子   转录（或表达）       农杆菌转化
（4）酵母菌繁殖快，易培养，成本低，可以工业化生产，生产不受季节、气候、地域限制
（5）

点评 本题考查基因工程的相关知识，要求考生识记基因工程的原理、操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节，能结合所学的知识准确答题，属于考纲识记和理解层次的考查．