Question

【題目】I.2014年，上映了《超凡蜘蛛俠2》。電影中，“蜘蛛俠”能產(chǎn)生高強(qiáng)度的蜘蛛絲，現(xiàn)實(shí)中的基因工程也創(chuàng)造出了“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，高強(qiáng)度的蛛絲蛋白可用于許多重要的特種工業(yè)領(lǐng)域。請回答：

（1）為保證實(shí)驗(yàn)成功，產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因需要從________（基因組/ cDNA）文庫中獲取，并與________等調(diào)控組件重組在一起，然后與載體相連構(gòu)建成為表達(dá)載體；再將表達(dá)載體導(dǎo)入羊的受精卵細(xì)胞獲得重組細(xì)胞。

（2）將獲得的重組細(xì)胞培養(yǎng)成早期胚胎后，再移植到同種且_________與供體相同的動(dòng)物體內(nèi)，受體對外來胚胎基本上不發(fā)生_________。若需要一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”，可將早期胚胎進(jìn)行________處理。

II.2015年，中國女科學(xué)家屠呦呦獲得諾貝爾獎(jiǎng)，她研制的抗瘧藥青蒿素在非洲挽救了數(shù)百萬人的生命。研究人員已經(jīng)弄清了青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑（如圖中實(shí)線方框內(nèi)所示），并且發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞也能夠產(chǎn)生合成青蒿素的中間產(chǎn)物FPP（如圖中虛線方框內(nèi)所示）．結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問題：

（1）從上圖看出，欲獲得FPP合成酶基因，可從青蒿素細(xì)胞中分離到相應(yīng)的_____________，再經(jīng)過反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生互補(bǔ)DNA，這樣得到的目的基因，利用__________技術(shù)在體外擴(kuò)增。

（2）根據(jù)圖示代謝過程，科學(xué)家在培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細(xì)胞過程中，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入上圖中的__________基因。

（3）還可以通過植物細(xì)胞工程技術(shù)，利用青蒿的葉肉細(xì)胞脫分化為具有分生能力的薄壁細(xì)胞進(jìn)而形成植物的_________，再從中提取青蒿素，實(shí)現(xiàn)青蒿素的工廠化生產(chǎn)。植物組織培養(yǎng)要在________和人工控制條件下培養(yǎng)。

Answer 1

【答案】I.

（1）cDNA 羊的乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子

（2）生理狀態(tài) 免疫排斥 胚胎分割

II.

（1）mRNA PCR

（2）ADS酶基因和CYP71AV1酶基因

（3）愈傷組織 無菌

【解析】

I.（1）cDNA文庫是利用mRNA反轉(zhuǎn)錄獲得的，除去了基因結(jié)構(gòu)中內(nèi)含子的干擾，實(shí)驗(yàn)容易成功．為讓目的基因在羊的乳汁中表達(dá)，應(yīng)在目的基因前加上羊的乳腺蛋白基因的啟動(dòng)子，構(gòu)建成表達(dá)載體。（2）胚胎移植時(shí)，要對受體進(jìn)行同期發(fā)情處理，這樣可以為胚胎移植入受體子宮提供相同的生理狀態(tài)，受體對外來胚胎基本上不發(fā)生免疫排斥。早期胚胎的培養(yǎng)中，除基本營養(yǎng)成分外，還需要添加動(dòng)物血清．使用胚胎分割移植技術(shù)，可一次產(chǎn)生兩頭轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”。

II. （1）要FPP合成酶基因，可從青蒿素細(xì)胞中分離到相應(yīng)的mRNA，通過反轉(zhuǎn)錄產(chǎn)生互補(bǔ)DNA，才利用PCR技術(shù)，在體外大量復(fù)制。

（2）由圖可知，酵母細(xì)胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，即酵母細(xì)胞缺乏ADS酶基因和CYP71AV1酶基因，故需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入ADS酶基因和CYP71AV1酶基因。

（3）青蒿的葉肉細(xì)胞脫分化形成的是愈傷組織，再從中提取青蒿素，實(shí)現(xiàn)青蒿素的工廠化生產(chǎn)。植物組織培養(yǎng)要嚴(yán)格無菌操作。