Question

【題目】【生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題】

I．蛛蛛的蛛絲蛋白有重要的應(yīng)用，基因工程創(chuàng)造出了轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”，該羊的乳汁中含有蛛絲蛋白，回答有關(guān)問題：

（1）產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因被稱為 ，獲取時(shí)需要用到的酶為 。

（2）最核心的步驟是構(gòu)建含蛛絲蛋白基因的表達(dá)載體，除蛛絲蛋白基因外，表達(dá)載體還必需有啟動(dòng)子、 、 ；再將表達(dá)載體導(dǎo)入羊的 （用受精卵細(xì)胞或乳腺細(xì)胞或體細(xì)胞作答）細(xì)胞獲得重組細(xì)胞。

II．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：

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

（4）利用青蒿直接提取青蒿素，體現(xiàn)了生物多樣性的 價(jià)值，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 _，再從中提取青蒿素，實(shí)現(xiàn)青蒿素的工廠化生產(chǎn)。

Answer 1

【答案】（1）目的基因（2分） 限制性核酸內(nèi)切酶（2分；或答限制酶也可以，答其它不給分）

（2）終止子（2分；有錯(cuò)別字、終止密碼子、終止子均不給分） 標(biāo)記基因（2分；前面兩空無順序要求） 受精卵（2分）

（3）ADS酶（基因）和CYP71AV1酶（基因）（2分；其中基因兩個(gè)字可寫可不寫，答對(duì)一種給1分，有錯(cuò)誤項(xiàng)不給分）

（4）直接（1分） 愈傷組織（2分）

【解析】

試題分析：（1）依題意可知：產(chǎn)生蛛絲蛋白的基因被稱為目的基因，獲取目的基因需要用到限制性核酸內(nèi)切酶（或限制酶）。

（2）一個(gè)基因表達(dá)載體的組成，除目的基因即蛛絲蛋白基因外，還必需有啟動(dòng)子、終止子、標(biāo)記基因等。利用基因工程創(chuàng)造出轉(zhuǎn)基因“蜘蛛羊”，其受體細(xì)胞為受精卵。

（3）依題意和圖示分析可知：酵母細(xì)胞能夠產(chǎn)生合成青蒿素的中間產(chǎn)物FPP，FPP在ADS酶的催化下轉(zhuǎn)化為青蒿酸前體，青蒿酸前體在CYP71AV1酶的催化作用下轉(zhuǎn)化為青蒿酸，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為青蒿素。據(jù)此可知：若要使酵母細(xì)胞產(chǎn)生青蒿素，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入上圖中的ADS酶基因和CYP71AV1酶基因。

（4）利用青蒿直接提取青蒿素，體現(xiàn)了生物多樣性的直接價(jià)值；在植物組織培養(yǎng)過程中，離體的青蒿的葉肉細(xì)胞經(jīng)過脫分化為具有分生能力的薄壁細(xì)胞進(jìn)而形成愈傷組織，再從中提取青蒿素，實(shí)現(xiàn)青蒿素的工廠化生產(chǎn)。