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，为青蒿植株的次级代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途

Question

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，为青蒿植株的次级代谢产物，其化学本质是一种萜类化合物，其生物合成途径如图1所示．正常青蒿植株的青蒿素产量很低，难以满足临床需求，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．
（2）图2中的①为___，形成过程中需要___等酶；棉花FPP合酶基因能够和质粒连接成①的主要原因是___．
（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素的产量？（试举一例）___．

Answer 1

（1）PCR技术可在体外快速扩增目的基因，PCR的条件：模板（目的基因）、原料（四种脱氧核苷酸）、引物、热稳定DNA聚合酶（Taq酶）．
（2）图2中的①为构建的基因表达载体（重组质粒），形成过程中需要限制酶切割目的基因和运载体，再用DNA连接酶连接．由于切割棉花FPP合酶基因和质粒后，具有相同的粘性末端，两者能够连接成①基因表达载体．
（3）重组质粒中含有标记基因，若②不能在含抗生素Kan的培养基上生长，说明重组质粒未导入农杆菌．
（4）据图分析可知，FPP在ADS基因的表达的情况下，生成青蒿素，或者抑制SQS基因的表达，降低FPP生成其他萜类化合物的量．因此要提高青蒿素的产量，可以通过抑制SQS基因的表达（或增强ADS基因的表达）这些途径．
故答案为：
（1）PCR　引物　热稳定的DNA聚合酶
（2）基因表达载体（重组质粒）　限制酶和DNA连接酶　切割后具有相同的粘性末端
（3）重组质粒没有导入农杆菌
（4）抑制SQS基因的表达（或增强ADS基因的表达）