Question

【題目】中國科學家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理學或醫學獎，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數百萬人的生命。研究人員發現了青蒿細胞中青蒿素的合成途徑（實線方框所示）和酵母細胞產生合成青蒿酸的中間產物FPP的途徑（虛線方框所示）如圖。請據圖分析回答：

（1）過程①需要_____________ 酶的參與，②過程的場所________________。

（2）青蒿素的合成體現了基因控制性狀的方式是_____________ 。

（3）研究表明，相關基因導入酵母細胞后雖能正常表達，但酵母菌合成的青蒿素卻很少，據圖分析原因可能是_______ ，為提高酵母菌合成青蒿素的產量，請你提出科學的解決方案：_____________ 。

Answer 1

【答案】RNA聚合酶 核糖體 基因通過控制酶的合成來控制細胞代謝，從而控制生物性狀 酵母細胞中大部分FPP用于合成了固醇 解決方案：控制ERG9酶的活性

【解析】

分析題圖：圖中實線方框中表示青蒿細胞中青蒿素的合成途徑，青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶和CYP71AV1酶；虛線方框表示酵母細胞合成FPP合成酶及固醇的過程，其中①表示轉錄，②表示翻譯；由于酵母細胞只能合成FPP合成酶，所以酵母細胞中大部分FPP用于合成了固醇，但是不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，因此其不能合成青蒿素。

（1）據圖分析已知，①表示轉錄，需要RNA聚合酶的催化；②表示翻譯發生在核糖體。

（2）據圖分析可知，青蒿素的合成過程說明基因是通過控制酶的合成來控制細胞代謝，從而控制生物性狀的。

（3）根據以上分析已知，由于酵母細胞中大部分FPP用于合成了固醇，所以將相關基因導入酵母細胞后雖能正常表達，但酵母菌合成的青蒿素卻很少；為提高酵母菌合成青蒿素的產量，可以控制ERG9酶的活性，減少FPP合成固醇的過程。