题目内容

17．抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命．中国女科学家屠呦呦由于在青蒿素研发所做的重大贡献荣获2015年诺贝尔生理医学奖．青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响较大．研究人员已经弄清了细胞中青蒿素的合成途径（如图实线框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP（如图虚线框内所示）．

请回答问题：
（1）在FPP合成酶基因表达过程中，完成过程①需要RNA聚合酶催化，过程②在核糖体上进行，需要的物质有氨基酸、ATP、tRNA等．
（2）根据图示代谢过程，科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因和CYP71AV1酶基因等基因．
（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，为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，通过基因改造，使FRG9酶活性降低．
（4）利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较，明显的优势有青蒿素产量高、成本低、适合各地生产等．

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；过程②表示翻译，翻译过程发生在核糖体上，该过程需要的条件有：原料（氨基酸）、模板（mRNA）、tRNA、核糖体（场所）、酶等．
（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．
（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．由此可推知通过基因改造干扰ERG9酶合成的过程或降低ERG9酶活性．
（4）利用酵母细胞生产青蒿酸与从植物体内直接提取相比较，明显的优势有：酵母细胞繁殖快、代谢速率旺盛、酶母菌易培养、成本低、工业化生产、克服地域性种植的限制等．
故答案为：
（1）RNA聚合    氨基酸
（2）ADS酶基因和 CYP71AV1酶基因
（3）降低
（4）青蒿素产量高

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；同时还要求考生能分析题图，从中提取有效信息答题．

练习册系列答案
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10．如图表示某高等植物细胞中基因表达的过程，“→”表示物质转移的路径和方向，请仔细观察和分析图解，并回答下列问题：

（1）图中rbcs基因和Cab基因的转录需要核糖核苷酸、酶、ATP（至少两种）等物质从[I]进入细胞核．控制LHCP合成的基因在遗传中能（填“能”、“不能”）遵循孟德尔遗传定律．
（2）[Ⅳ]（多）肽链合成后，从[Ⅱ]mRNA和[Ⅲ]核糖体的复合物上脱落，经一系列步骤，盘曲折叠成相应基因产物，参与光合作用过程．
（3）图中[V]是叶绿体中的小型环状DNA，[V]上的基因表达的产物是LUS，物质[Ⅵ]RNA聚合酶具有催化某种高分子物质合成的作用．
10．如图是某细胞在进行某生命活动前后几种生物膜面积的变化，该过程中最可能合成（　　）
A．有氧呼吸酶B．消化酶C．性激素D．血红蛋白
6．请回答下列问题：
（1）现有从流感患者体内分离出的细菌和病毒，并分别将其制成溶液，为了探究该“流感”是由细菌引起的还是由病毒引起的，进行了如下实验：
实验材料：小鼠、注射器、从患者体内分离得到的细菌溶液和病毒溶液、小鼠食物等．
实验原理：（略）
实验步骤：①取12只生长健壮且同等大小的小鼠，均分为3组，编号为甲、乙、丙．
②向甲组小鼠注射适量生理盐水；
向乙组小鼠注射等量的细菌溶液；
向丙组小鼠注射等量的病毒溶液．
③将3组小鼠放在相同条件下培养一段时间．
（2）结果分析：
①若乙组患病而甲、丙组不患病，说明该“流感”是由细菌引起的．
②若丙组患病而甲、乙组不患病，说明该“流感”是由病毒引起的．
12．请完成以下填空：
（1）原核细胞与真核细胞的主要区别是原核细胞没有以核膜为界限的细胞核．
（2）组成细胞的最基本元素是碳．
（3）糖类的主要功能是细胞主要的能源物质．
（4）图1是蛋白质的基本单位，其名称是氨基酸；图2是DNA的基本单位，其名称是脱氧核苷酸．
2．如图所示四种不同生物，相关叙述正确的是（　　）
A．四种生物的结构不同，但均含核糖体
B．丙生物的遗传物质存在于拟核之中
C．甲和乙细胞内均含有环状DNA分子
D．乙生物含有叶绿体，故进行光合作用
9．下列各组生物属于原核生物的是（　　）
A．青霉菌和支原体B．衣藻和大肠杆菌C．蓝藻和支原体D．根霉菌和水绵
6．人口腔上皮细胞和洋葱细胞常作为生物实验的材料．请回答下列问题：
（1）观察DNA，RNA在细胞中的分布实验中，要用盐酸处理口腔上皮细胞，盐酸的作用是改变细胞膜的通透性，加速染色剂进入细胞；使染色质中的蛋白质和DNA分离，有利于DNA和染色剂结合．DNA能被染色剂染成绿色．
（2）利用口腔上皮细胞观察线粒体时，要用健那绿染液对线粒体染色，该实验不选用黑藻细胞的原因是黑藻细胞有颜色，产生颜色干扰．
（3）观察洋葱根尖分生区有丝分裂实验中，在高倍镜下观察到分生区细胞的特点是细胞呈方形，排列紧密．视野中少数（填“少数”或“多数”）细胞的染色体清晰可见．

下列物质合成时，不需要氮源的是（ ）

A. 三磷酸腺苷 B. 酪氨酸酶 C. 纤维素 D. 核酸

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