Question

10．如图1为青蒿细胞中青蒿素的合成途径，其中FPP是合成青蒿素必需的前体物质，在青蒿细胞和酵母细胞中都存在，而ADS酶和CYP71AV1酶只存在于青蒿细胞中，酵母菌细胞内FPP在有关酶的作用下可转化成乙醇．请回答下列问题：

（1）若要培育能产生青蒿素的转基因酵母细胞，理论上需要向酵母细胞中导入的目的基因是ADS酶基因，CYP71AV1酶基因．
要实现这一过程需要借助限制酶和DNA连接酶（工具酶）来构建基因表达载体，构建的基因表达载体中除了目的基
因、启动子外，还包括标记基因和终止子．其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，以驱动目的基因的转录．
（2）上述转基因酵母菌产青蒿素的量较少，可利用蛋白质工程技术来改造酵母菌细胞内催化FPP转
化成乙醇的酶，进而使FPP尽可能转化成青蒿素．
（3）青蒿素是青蒿的一种代谢产物，可以利用植物组织培养实现青蒿素的大规模生产．上图2表示植物组织培养的大致过程．流程中①②分别表示脱分化和再分化，对[乙]愈伤组织进行扩大培养，进而从乙中提取青蒿素．

Answer 1

分析 分析图1：青蒿素的合成需要ADS酶和CYP71AV1酶．
分析图2：图2表示植物组织培养，则甲表示外植体，乙表示愈伤组织，丙表示胚状体，丁表示新植体，①表示脱分化，②表示再分化．

解答 解：（1）根据题意可知，FPP在青蒿细胞和酵母细胞中都存在，而ADS酶和CYP71AV1酶只存在于青蒿细胞中，因此利用基因工程技术培育能产生青蒿素的酵母菌，则需要向酵母菌中导入ADS酶基因和CYP71AV1酶基因，要实现这一过程，需要借助限制（性核酸内切）酶和DNA连接酶来构建表达载体．基因表达载体的组成包括启动子、目的基因、标记基因和终止子等，其中启动子是RNA聚合酶识别和结合的位点，以驱动目的基因的转录．
（2）对现有蛋白质进行改造可采用蛋白质工程技术．
（3）植物组织培养包括脱分化和再分化两个过程，因此图中①②分别表示脱分化和再分化，乙表示愈伤组织．
故答案为：
（1）ADS酶基因，CYP71AV1酶基因        限制酶和DNA连接酶         标记基因       RNA聚合酶
（2）蛋白质
（3）脱分化     再分化     愈伤组织

点评 本题结合图解，考查基因工程和细胞工程的相关知识，要求考生识记基因工程的操作工具及操作步骤，掌握各操作步骤中需要注意的细节；识记植物组织培养的具体过程，能结合所学的知识准确答题．