Question

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）通过①过程合成mRNA，在遗传学上称为转录，该过程所需的酶是RNA聚合酶，发生该过程的主要场所是细胞核，此外还可以发生在线粒体．
（2）②过程为翻译，参与该过程必须的细胞器是核糖体．②过程通过tRNA上的反密码子与mRNA上的密码子识别，将氨基酸转移到肽链上．
（3）基因对性状的控制四通过控制蛋白质的合成实现的．青蒿素的合成体现了基因控制性状的方式是通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状．
（4）根据图示代谢过程，欲让酵母菌及其子代细胞能生产青蒿素，需要向酵母菌细胞中导入CYP71AV1酶基因和ADS酶基因．
（5）在培养酵母菌时，要调查培养液中酵母菌数量变化的方法是抽样检测，在计数时需要用到的主要工具是显微镜和血细胞计数板．
（6）实验发现，通过对酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达．随后科研人员也发现酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析其原因可能是酵母细胞中部分FPP用于合成固醇，为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，方法之一是降低ERG9酶活性．

Answer 1

分析 1、基因对性状的控制：①基因通过控制酶的合成控制细胞代谢进而间接控制生物的性状，②基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状．
2、基因控制蛋白质的合成通过转录和翻译过程实现，转录是以DNA的一条链为模板、以四种游离的核糖核苷酸为原料、在RNA聚合酶的作用下形成RNA的过程，转录的主要场所是细胞核；翻译过程是以mRNA为模板，以20种氨基酸为原料、以tRNA为运输氨基酸的工具，在相关酶的作用下形成具有一定的氨基酸序列的蛋白质的过程，翻译过程的场所是核糖体．

解答 解：（1）①是转录过程，发生的场所主要是细胞核，该过程需要的酶是RNA聚合酶；酵母菌的线粒体也含有少量DNA，也可以进行转录过程．
（2）②是翻译过程，发生在核糖体上；翻译过程中，mRNA上的密码子与tRNA上的反密码子进行互补配对．
（3）由题图可知，青蒿素的合成体现了基因通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状．
（4）由题图可知，与酵母细胞相比，青蒿之所以能产生青蒿素，是因为含有ADS酶和CYP71AV1酶，因此如果让酵母菌及其子代细胞能生产青蒿素，需要向酵母菌细胞中导入CYP71AV1酶基因和ADS酶基因．
（5）酵母菌种群数量的调查方法是抽样检测；计数工具是血细胞计数板．
（6）由题图可知，酵母细胞中FPP能在酶的作用下形成固醇，因此即使导入CYP71AV1酶基因和ADS酶基因，青蒿素的合成量也不高，要提高酵母菌合成的青蒿素的产量，方法之一是降低  ERG9酶活性，减少固醇物质的形成．
故答案为：
（1）转录  RNA聚合酶   细胞核   线粒体
（2）翻译  核糖体    tRNA上的反密码子
（3）通过控制酶的合成来控制代谢过程，进而控制生物的性状
（4）ADS酶基因
（5）抽样检测   血细胞计数板
（6）酵母细胞中部分FPP用于合成固醇    ERG9酶

点评 本题的知识点是基因与性状的关系，基因的转录和翻译过程，基因工程及应用，旨在考查学生理解所学知识的要点，把握知识的内在联系，形成知识网络，并应用相关知识结合题干信息进行推理、解答问题．