题目内容
【题目】中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖,她及所在的团队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 进入细胞质,完成过程②需要的物质有 、 、 等物质或结构的参与。
(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 和 基因。
(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 。
(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 种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,则其杂交亲本的基因型组合为 ,该F1代中紫红秆、分裂叶植株所占比例为 。
【答案】
(1)核孔 氨基酸 ATP tRNA 核糖体(三者中任填两个)
(2)ADS酶基因 CYP71AV1酶基因
(3)酵母细胞中部分FPP用于合成固醇
(4)9 AaBb×aaBb或AaBb×Aabb 1/8
【解析】
(1)细胞核中转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质;FPP合成酶基因转录形成的mRNA分子作为翻译合成FPP合成酶的模板,完成翻译过程需要的物质有氨基酸、ATP、tRNA、核糖体等物质或结构的参与。
(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)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3×3=9种基因型;若F1代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为3/8,即3/4×1/2或1/2×3/4,说明亲本的两对基因中,一对均为杂合子,另一对属于测交类型,因此其杂交亲本的基因型组合为AaBb×aaBb、AaBb×Aabb;该F1代中紫红秆、分裂叶植株(aabb)占所比例为1/4×1/2=1/8。