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  • 我国科学家屠呦呦因青蒿素的研究荣获2015年诺贝尔生理学和医学奖。青蒿素是目前世界上最有效的治疗疟疾药物,为青蒿植株的代谢产物,其化学本质是一种萜类化合物,但是青蒿中青蒿素的含量很低,且受地域性种植影响较大。其生物合成途径如图1实线框内所示,研究人员还发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP(如图1虚线框内所示)。科学家为了提高青蒿素产量,将棉花中的FPP合成酶基因导入了青蒿植株并让其成功表达,获得了高产青蒿植株,过程如图2所示。


    (1)研究人员从棉花基因文库中获取FPP合成酶基因后,可以采用________技术对该目的基因进行大量扩增。该技术除了需要提供模板和游离的脱氧核苷酸外,还需要提供________、________等条件。在基因工程中通常选择细菌质粒作为运载体,原因之一是________;如果某质粒由1000个核苷酸组成,核苷酸平均分子量为a,则该质粒的分子量为________。

    (2)图2中的①为________,形成过程中需要________等酶。

    (3)若②不能在含有抗生素Kan的培养基上生存,则原因是________。

    (4)由题意可知,除了通过提高FPP的含量来提高青蒿素的产量外,还可以通过哪些途径来提高青蒿细胞中青蒿素的产量?(试举一例)︰_______________________________________。

    (5)科研人员欲利用酵母细胞生产青蒿素,则在设计培育能生产青蒿素的酵母细胞过程中,需要向酵母细胞中导入________等基因。

    (6)利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较,明显的优势有________(写出2条)等。

    (7)科研人员培育转基因青蒿植株时,构建基因表达载体的过程如图3。请分析若将图3①的DNA用HindⅢ、BamHⅠ完全酶切后,反应管中有________种DNA片段。假设图中质粒原来BamHⅠ识别位点的碱基序列变为了另一种限制酶BclⅠ的碱基序列,现用BclⅠ和HindⅢ切割质粒,则该图中①的DNA右侧还能选择BamHⅠ进行切割,并能获得所需重组质粒吗?________,请说明理由__________________________________________。


    【考点】PCR技术,基因工程的原理,基因工程的操作程序
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    难度:较难
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