Question

【題目】青蒿素是從植物黃花蒿莖葉中提取的有過氧基團(tuán)的倍半萜內(nèi)酯藥物，控制瘧疾挽救了數(shù)百萬人的生命。為了獲取更多的青蒿素，科學(xué)家采用多種方法。

方法一：利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍體，體細(xì)胞染色體數(shù)18條），通過傳統(tǒng)的育種和現(xiàn) 代生物技術(shù)培育高青蒿素含量的植株。

方法二:科學(xué)家用基因工程技術(shù)，利用酵母菌細(xì)胞合成青蒿素（如圖所示）

（1）若利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行青蒿素的工廠化生產(chǎn)，可將青蒿素細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的 細(xì)胞置于發(fā)酵罐中培養(yǎng)，經(jīng) 方式實(shí)現(xiàn)細(xì)胞數(shù)目的增多并產(chǎn)生大量的青蒿素。

（2）根據(jù)圖示代謝過程，科學(xué)家在培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母菌細(xì)胞過程中，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入 ，繼而可利用 技術(shù)檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。

（3）圖中①②過程無論發(fā)生在青蒿素細(xì)胞中，還是發(fā)生在酵母細(xì)胞中，都能產(chǎn)生相同的物質(zhì) FPP，原因是 、 （寫出2點(diǎn)）。

（4）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酵母細(xì)胞導(dǎo)入相關(guān)基因后，該基因能正常表達(dá)，但酵母菌合成的青蒿素仍很 少，根據(jù)圖解分析原因可能是 。

Answer 1

【答案】（1）愈傷組織 有絲分裂

（2）ADS酶基因 DNA分子雜交

（3）都具有FPP合成酶基因，F(xiàn)PP合成酶基因所攜帶的遺傳信息相同；

不同細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄相同的模板鏈，兩種生物共用一套遺傳密碼；

都具有底物IPP（寫出2點(diǎn)即可）

（4）酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇

【解析】（1）利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行工廠化生產(chǎn)青蒿素時(shí)，通常從培養(yǎng)的愈傷組織中提取青蒿素．愈傷組織細(xì)胞細(xì)胞增殖的方式為有絲分裂．

（2）由圖可知，酵母細(xì)胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶，即酵母細(xì)胞缺乏ADS酶基因．因此，要培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細(xì)胞，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入ADS酶基因．檢測目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞可采用DNA分子雜交技術(shù)．

（3）圖中①②過程無論發(fā)生在青蒿素細(xì)胞中，還是發(fā)生在酵母細(xì)胞中，都能產(chǎn)生相同的物質(zhì)FPP，原因有：都具有FPP合成酶基因，F(xiàn)PP合成酶基因所攜帶的遺傳信息相同；不同細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄相同的模板鏈，轉(zhuǎn)錄和翻譯過程中都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則；兩種生物共用一套遺傳密碼；都具有底物IPP．

（4）由圖可知，酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成了固醇，因此將相關(guān)基因?qū)�入酵母菌后，即使這些基因能正常表達(dá)，酵母菌合成的青蒿素仍很少．