题目内容
8.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖,她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命.研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径(如图中实线方框内所示),并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP(如图中虚线方框内所示).(1)在FPP合成酶基因表达过程中,mRNA通过核孔进入细胞质,该分子的作用是作为合成FPP合成酶(翻译)的模板.
(2)根据图示代谢过程,科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中,需要向酵母细胞中导入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因基因.此过程构建的基因表达载体应该含有RNA聚合酶识别和结合的部位,以驱动目的基因的转录,该部位称为启动子.
(3)实验发现,酵母细胞导入相关基因后,这些基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿素仍很少,根据图解分析原因可能是酵母细胞中部分FPP用于合成固醇.
(4)野生型青蒿白青秆(A)对紫红秆(a)为显性,稀裂叶(B)对分裂叶(b)为显性,两对性状独立遗传,则野生型青蒿最多有9种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为$\frac{3}{8}$,则其杂交亲本的基因型组合为AaBb×aaBb或AaBb×Aabb,该F1代中紫红秆、分裂叶植株占所比例为$\frac{1}{8}$.
分析 分析题图: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酶和CYP71AV1酶.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酶和CYP71AV1酶,因此其不能合成青蒿素.
解答 解:(1)图中①表示转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,mRNA从核孔进入细胞质;该分子的作用是作为翻译的模板.
(2)由图可知,酵母细胞能合成FPP合成酶,但不能合成ADS酶和CYP71AV1酶,即酵母细胞缺乏ADS酶基因和CYP71AV1酶基因.因此,要培育能产生青蒿素的酵母细胞,需要向酵母细胞中导入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因.启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位,RNA聚合酶与其结合后可以驱动基因的转录.
(3)由图可知,酵母细胞中部分FPP用于合成了固醇,因此将相关基因导入酵母菌后,即使这些基因能正常表达,酵母菌合成的青蒿素仍很少.
(4)在野生型青蒿的秆色和叶型这两对性状中,控制各自性状的基因型各有3种(AA、Aa和aa,及BB、Bb和bb),由于控制这两对性状的基因是独立遗传的,基因间可自由组合,故基因型共有3×3=9种.F1中白青秆、稀裂叶植株占$\frac{3}{8}$,即P(A_B_)=$\frac{3}{8}$,由于两对基因自由组合,所以亲本可能是AaBb×aaBb或AaBb×Aabb.当亲本为AaBb×aaBb时,F1中紫红秆、分裂叶植株所占比例为P(aabb)=$\frac{1}{2}$;当亲本为AaBb×Aabb时,F1中紫红秆、分裂叶植株所占比例为P(aabb)=$\frac{1}{4}$.即无论亲本组合是上述哪一种,F1中紫红秆、分裂叶植株所占比例都为$\frac{1}{8}$.
故答案为:
(1)核孔 合成FPP合成酶(翻译)
(2)ADS酶基因、CYP71AV1酶基因 转录
(3)酵母细胞中部分FPP用于合成固醇
(4)9 AaBb×aaBb或AaBb×Aabb $\frac{1}{8}$
点评 本题结合图解,考查遗传信息的转录和翻译、基因自由组合定律的实质及应用,要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等;掌握基因自由组合定律的实质,能运用逐对分析法解题;同时还要求考生能分析题图,从中提取有效信息答题.
A. | 红眼对白眼是显性 | B. | 子二代红眼雌果蝇有两种基因型 | ||
C. | 眼色的遗传遵循分离定律 | D. | 眼色的遗传由性别决定 |
A. | 第30天种群的增长率达到最大值 | |
B. | 种群数量在K值上下的波动是出生率和死亡率改变造成的 | |
C. | 即使持续输入营养,种群数量也不呈现“J”型增长 | |
D. | 若第40天时引入黑腹果蝇,将可能导致黄腹果蝇的K值下降 |
A. | 蛋白质中一定含有的元素为C、H、O、N、P、S | |
B. | 蔗糖酶能使蔗糖水解为葡萄糖 | |
C. | 蛋白质热变性时肽键数不改变 | |
D. | 豆制品受到人们的青睐,大豆细胞中含量较多的化合物为蛋白质 |
A. | 磷脂 | B. | 胆固醇 | C. | 性激素 | D. | 维生素D |
A. | 经过III培育成④会用到花药离体培养技术 | |
B. | 过程VI中秋水仙素的处理对象是幼苗或种子 | |
C. | 由品种①直接形成⑤的过程可经过基因突变 | |
D. | 经过I、III和VI培育出⑥可以明显缩短育种年限 |
A. | 二氧化碳的消耗量 | B. | 植物体内水的消耗量 | ||
C. | O2的产生量 | D. | 植物体内ATP的分解量 |