Question

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”）。

（2）将获得的突变基因导入普通青蒿之前，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SmaⅠ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和终止子，启动子的作用是______________________。终止子的化学本质是一段有特殊结构的___________。

（3）基因表达载体导入组织细胞后，要通过__________技术培育出转基因青蒿幼苗，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

cDNA文库 不同 SmaI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 DNA 植物组织培养 接种 疟原虫营寄生生活

【解析】

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。

（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cDNA文库；获得的cDNA与青蒿细胞中该基因碱基序列不同。

（2）由于SmaI会破坏质粒的抗性基因及外源DNA中的目的基因，所以用图中的质粒和外源DNA构建重组质粒时不能使用SmaI切割。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RNA聚合酶识别和结合位点。终止子的化学本质是一段有特殊结构的DNA。

（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。鉴定该基因工程是否成功还要进行接种实验，由于疟原虫营寄生生活，所以不能直接在培养基上培养疟原虫观察。