青蒿素是屠呦呦及研究團隊在青蒿中發現的能高效抗瘧疾的藥物,其在細胞內的合成途徑如圖1所示,其中IPP和FPP是酵母細胞合成固醇、青蒿細胞合成青蒿素的中間產物。某研究小組利用基因工程和發酵工程生產青蒿素的原料—青蒿酸。回答下列問題:

(1)合成FPP是青蒿細胞和酵母菌細胞的共有途徑,圖1中①是 轉錄轉錄過程,②過程的場所為 核糖體核糖體。
(2)構建酵母菌表達載體。
利用酵母菌生產青蒿酸,可從青蒿基因組中獲得 ADSADS酶基因和CYP71AV1酶基因,并將其與載體連接構建出酵母菌表達載體(示意圖如圖2),表達載體中除了圖中所示的組成結構外,還應包含 啟動子啟動子,以便啟動目的基因表達。
(3)篩選含目的基因的酵母菌。
①方案一:已知URA3為乳清苷-5-磷酸脫羧酶基因,其控制合成的酶能將5-氟乳清酸轉化為5-氟尿嘧啶,使細胞中毒死亡。欲利用URA3篩選含目的基因的酵母菌,可將待選酵母菌分別影印接種在 不含5-氟乳清酸、含5-氟乳清酸不含5-氟乳清酸、含5-氟乳清酸的甲、乙2個培養基中,進行對比觀察。培養后發現甲中含有菌落,乙相應位置不含菌落,則甲中對應位置的菌落 是是(填“是”或“不是”)目標菌落。
②方案二:提取酵母菌的總DNA,利用 PCRPCR技術擴增,經 凝膠電泳凝膠電泳獲得的條帶與標準條帶比對后進行判斷,也可直接通過 DNA測序/DNA分子雜交DNA測序/DNA分子雜交技術鑒定擴增產物。
(4)規模化發酵生產。選育出的酵母菌菌株需經過多次 擴大培養擴大培養,達到一定數量后再接種到發酵罐中,其目的為了縮短 菌種在發酵罐中的發酵時間菌種在發酵罐中的發酵時間。為保證發酵生產高效順利,要控制好發酵過程中的pH、溫度和 氧氣氧氣等培養條件。
(5)除將目的基因導入酵母菌獲得青蒿酸,還可進一步獲得高產青蒿酸的酵母菌。依據圖1,提出你的改進思路 不讓FPP轉化為固醇不讓FPP轉化為固醇。
(6)利用大腸桿菌表達載體也能生產青蒿素,但酵母菌表達載體生產青蒿素更有優勢,請說明兩點原因 酵母菌合成的蛋白質可在細胞內進行加工酵母菌合成的蛋白質可在細胞內進行加工、酵母菌能直接表達真核生物基因組基因,大腸桿菌只能表達真核生物的cDNA酵母菌能直接表達真核生物基因組基因,大腸桿菌只能表達真核生物的cDNA。
【答案】轉錄;核糖體;ADS;啟動子;不含5-氟乳清酸、含5-氟乳清酸;是;PCR;凝膠電泳;DNA測序/DNA分子雜交;擴大培養;菌種在發酵罐中的發酵時間;氧氣;不讓FPP轉化為固醇;酵母菌合成的蛋白質可在細胞內進行加工;酵母菌能直接表達真核生物基因組基因,大腸桿菌只能表達真核生物的cDNA
【解答】
【點評】
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發布:2024/7/4 8:0:9組卷:4引用:2難度:0.6
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