题目内容

【题目】我国科学家屠呦呦因首次从野生青蒿中提取抗疟药物青蒿素而荣获 2015 年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿细胞中青蒿素的合成途径如下图所示,请回答问题:

1)研究发现,酵母细胞也能够产生合成青蒿素的中间产物 FPP,根据图示代谢过程,科学家若想通过培养酵母细胞获得青蒿酸前体,需要向酵母细胞中导入_____基因。

2)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,该基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿酸前体仍很少,根据图解分析可能的原因是_____

3)野生青蒿白青秆和紫红秆为一对相对性状,白青秆植株因青蒿素含量高实用价值更大。为确定显隐性关系,可采取的方法是让某一白青秆植株连续多代_____,若后代______性状分离,可判 断该植株为纯合子。将该纯合白青秆植株与纯合紫红秆植株进行杂交,F1均为白青秆,F2白青秆:紫红秆=3:1。由这一结果可初步推测,白青秆性状由__________ 性基因控制。

【答案】ADS FPP合成了固醇,导致合成的青蒿素前体减少 自交 没有出现 显性基因

【解析】

题图图中实线方框中表示青蒿细胞中青蒿素的合成途径,青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶等。虚线方框表示酵母细胞合成FPP合成酶及固醇的过程,酵母细胞只能合成FPP合成酶,不能合成ADS酶,因此其不能合成青蒿素。

1)根据分析可知,酵母细胞也能够产生合成青蒿素的中间产物 FPP,根据图示代谢过程,科学家若想通过培养酵母细胞获得青蒿酸前体,需要向酵母细胞中导入ADS酶基因,在该基因合成的相关酶的作用下,酵母细胞能合成青蒿素前体。
2)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是FPP合成了固醇,导致合成青蒿素前体较少,为提高酵母菌合成的青蒿素的产量,可设法将FPP转化为固醇的过程终止。
3)野生青蒿白青秆和紫红秆为一对相对性状,白青秆植株因青蒿素含量高实用价值更大。为确定显隐性关系,确定显隐关系的方法可以是自交也可以是杂交,这里采取的方法是让某一白青秆植株连续多代自交,若后代没有发生性状分离,说明该植株的白青秆性状表现为纯合。将该纯合白青秆植株与纯合紫红秆植株进行杂交,若F1 均为白青秆,F2 白青秆:紫红秆=31,则可初步推测,白青秆性状由显性基因控制,即白青秆性状对紫红秆表现为显性。

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