Question

【题目】我国科学家屠呦呦及其团队从青蒿中分离出菁蒿素用于疟疾的治疗，这一措施至今挽救了全球数百万人的生命。青蒿中中青蒿素的含量很低。科研工作者一直致力于提高青蒿素含量的研究。某研究小组给菁蒿转入青蒿素合成的关健基因fps,通过该基因的过量表达来提高青蒿素的产量。请回答相关问题。

（1）提高青蒿素的总RNA，在__________酶的作用下获得青蒿素的cDNA。根据基因fps的编码序列设计特定的引物对，通过________技术得到目的基因，然后构建含有fps基因的表达载体。为了便于筛选，表达载体中应含有_____________。将表达载体导入农杆菌细胞中，用此农杆菌侵染无菌青蒿苗叶片，培养该叶片可获得幼苗。在此培养过程中发生的主要生理变化是___________和__________________。

（2）将获得的22株生长健壮的转基因青蒿苗移栽到大田里，待其生长到现蕾期后收获植株地上部分，测定青蒿素的含量，得到的结果如下图所示：

测定结果显示，转基因青蒿植株中青蒿素含量最多约是对照组的___________ 倍，不同植株中青蒿素的生成量 ___________，这可能是由于T-DNA整合到青蒿基因组的不同位置，使外源基因的 _____________________引起的。

Answer 1

【答案】 逆转录 PCR 标记基因 脱分化 再分化 2 有很大差异 表达效率不同

【解析】试题分析：本题涉及基因工程技术，具体采用了农杆菌转化法，大致流程是将目的基因插入农杆菌Ti质粒的T-DNA上→导入植物细胞→目的基因整合到植物细胞染色体上→目的基因的遗传特性得以稳定维持和表达。其中的Ti质粒的T-DNA可转移至受体细胞，并整合到受体细胞的染色体上。

(1)提取青蒿的总RNA，在逆转录酶的作用下获得cDNA。根据基因fps的编码序列设计引物，通过PCR扩增技术得到目的基因，然后构建含有fps基因的表达载体。为了鉴定受体细胞中是否含有目的基因，从而将含有目的基因的细胞筛选出来，在表达载体上含有标记基因。用离体叶片获得幼苗，必须通过植物的组织培养技术培养成再生植株，该过程需要经过脱分化和再分化才能发育成完整植株。

(2)据图分析，对照组青蒿素含量为5mg/千克，第22株转基因青蒿苗中青蒿素含量最多，为10mg/千克左右，大约是对照组的2倍。由图可知，不同植株中青蒿素的含量不同，这可能是因为T-DNA整合到青蒿基因组的不同位置，使外源基因的选择性表达的结果引起的。