Question

【題目】【生物——選修3：現(xiàn)代生物科技專題】青蒿素為名貴藥材，由青蒿生產(chǎn)�？蒲腥藛T嘗試從以下方面獲得青蒿素：

(1)利用 __________技術(shù)，由青蒿外植體通過_________ (生理過程) 形成愈傷組織。經(jīng)檢測(cè)愈傷組織不含青蒿素，而叢芽含少量，造成這種差異的根本原因是_____________。

(2)下圖1表示青蒿和酵母菌細(xì)胞內(nèi)的物質(zhì)代謝過程，DXP、FPP、青蒿二烯均為青蒿素前體產(chǎn)物，各種酶由相應(yīng)基因指導(dǎo)合成。圖二表示基因工程實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

①據(jù)圖1，如果要通過基因工程技術(shù)讓酵母菌生產(chǎn)青蒿二烯，則目的基因是______基因，基因表達(dá)載體除目的基因外，還需要有______基因便于后期篩選。

②將DXR基因?qū)�入青蒿，�?/span>DXR基因在青蒿中過量表達(dá)，通過增加FPP量最終提高青蒿素產(chǎn)量。除了提高青蒿素前體產(chǎn)物的方法，要獲得高產(chǎn)青蒿植株，據(jù)圖1分析，思路還有：____________。圖2中，導(dǎo)入空白運(yùn)載體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)能用來說明_____________。

Answer 1

【答案】 （植物）組織培養(yǎng) 脫分化 基因選擇性表達(dá) ADS（酶） 標(biāo)記 通過抑制GAS酶、SQS酶活性，減少香葉烯、角鯊烯的生成量，讓FPP轉(zhuǎn)化成更多的青蒿二烯，達(dá)到提高青蒿素產(chǎn)量目的 轉(zhuǎn)入的不含DXR基因的空載體并沒有影響青蒿素產(chǎn)量或青蒿導(dǎo)入DXR基因后產(chǎn)量提高，與目的基因表達(dá)有關(guān)

【解析】試題分析：圖1中實(shí)線方框中表示青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑，青蒿素的合成過程為，DXP在DXR等酶的作用下生成FPP，然后在ADS酶的作用下生成青蒿二烯，最終生成青蒿素，同時(shí)也可以在GAS酶和SQS酶的催化作用下生成香葉烯和角鯊烯。虛線方框表示酵母細(xì)胞合成FPP的過程；圖2 中A組為空白對(duì)照組，BC組的變量是是否導(dǎo)入DXR基因的運(yùn)載體。

（1）利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行工廠化生產(chǎn)青蒿素時(shí)，青蒿外植體通過脫分化形成愈傷組織，通常從培養(yǎng)的愈傷組織中提取青蒿素；若愈傷組織不含青蒿素，而叢芽含少量，這是基因選擇性表達(dá)的結(jié)果。

（2）①據(jù)圖1，如果要通過基因工程技術(shù)讓酵母菌生產(chǎn)青蒿二烯，則目的基因是ADS（酶）基因；基因表達(dá)載體中標(biāo)記基因的作用是檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入了受體細(xì)胞，便于篩選。

②據(jù)圖1分析，可以通過抑制GAS酶、SQS酶活性，減少香葉烯、角鯊烯的生成量，讓FPP轉(zhuǎn)化成更多的青蒿二烯，達(dá)到提高青蒿素產(chǎn)量目的。圖2中，導(dǎo)入空白運(yùn)載體的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，說明轉(zhuǎn)入的不含DXR基因的空載體并沒有影響青蒿素產(chǎn)量或青蒿導(dǎo)入DXR基因后產(chǎn)量提高，與目的基因表達(dá)有關(guān)。