Question

18．中國女科學家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理醫學獎，她及所在的團隊研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數百萬人的生命．研究人員已經弄清了青蒿細胞中青蒿素的合成途徑（如圖中實線方框內所示），并且發現酵母細胞也能夠產生合成青蒿酸的中間產物FPP（如圖中虛線方框內所示）．

（1）在FPP合成酶基因表達過程中，mRNA通過核孔進入細胞質，完成過程②需要的物質有氨基酸、ATP、tRNA等物質或結構的參與．
（2）根據圖示代謝過程，科學家在培育能產生青蒿素的酵母細胞過程中，需要向酵母細胞中導入ADS酶基因和CYP71AV1酶基因．
（3）實驗發現，酵母細胞導入相關基因后，這些基因能正常表達，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根據圖解分析原因可能是酵母細胞中部分FPP用于合成固醇．
（4）野生型青蒿白青稈（A）對紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性，兩對性狀獨立遺傳，則野生型青蒿最多有9種基因型；若F₁代中白青稈、稀裂葉植株所占比例為3/8，則其雜交親本的基因型組合為AaBb×aaBb或AaBb×Aabb，該F₁代中紫紅稈、分裂葉植株占所比例為$\frac{1}{8}$．

Answer 1

分析 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，酵母細胞只能合成FPP合成酶，不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，因此其不能合成青蒿素．

解答 解：（1）圖中①表示轉錄過程，該過程產生的mRNA從核孔進入細胞質；②是翻譯過程，該過程需要的條件有：原料（氨基酸）、模板（mRNA）、tRNA、核糖體（場所）、酶等．
（2）由圖可知，酵母細胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，即酵母細胞缺乏ADS酶基因和CYP71AV1酶基因．因此，要培育能產生青蒿素的酵母細胞，需要向酵母細胞中導入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因．（3）由圖可知，酵母細胞中部分FPP用于合成了固醇，因此將相關基因導入酵母菌后，即使這些基因能正常表達，酵母菌合成的青蒿素仍很少．
（4）野生型青蒿白青稈（A）對紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性，兩對性狀獨立遺傳，則野生型青蒿最多有3×3=9種基因型；若F₁代中白青稈、稀裂葉植株所占比例為$\frac{3}{8}$，即$\frac{3}{4}×\frac{1}{2}$或$\frac{1}{2}×\frac{3}{4}$，說明親本的兩對基因中，一對均為雜合子，另一對屬于測交類型，因此其雜交親本的基因型組合為AaBb×aaBb、AaBb×Aabb；該F₁代中紫紅稈、分裂葉植株（aabb）占所比例為$\frac{1}{4}×\frac{1}{2}=\frac{1}{8}$．
故答案為：
（1）核孔    氨基酸     ATP     tRNA   核糖體 （三者中任填2個）
（2）ADS酶基因      CYP71AV1酶基因
（3）酵母細胞中部分FPP用于合成固醇
（4）9    AaBb×aaBb或AaBb×Aabb       $\frac{1}{8}$

點評 本題結合圖解，考查遺傳信息的轉錄和翻譯、基因自由組合定律的實質及應用，要求考生識記遺傳信息轉錄和翻譯的過程、場所、條件及產物等；掌握基因自由組合定律的實質，能運用逐對分析法解題；同時還要求考生能分析題圖，從中提取有效信息答題．