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在核糖体结构上进行，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    核糖体  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．如图甲是某种细胞的亚显微结构模式图，图乙表示图甲中2结构的示意图，图丙为该细胞的物质运输示意图，请根据图回答下列问题：

（1）与图甲细胞相比，洋葱根尖分生区细胞在结构上的区别主要表现在洋葱根尖分生区细胞没有中心体，有细胞壁．
（2）若图甲细胞的分泌物9证实是一种蛋白质，则与该蛋白质合成和分泌相关的细胞器有4361（填序号）．将该细胞置于质量分数5%的葡萄糖溶液（与该细胞的细胞内液渗透压相等）中，一段时间细胞也会胀破，其原因可能是细胞可吸收葡萄糖，使细胞液浓度升高，细胞渗透吸水，导致细胞胀破．
（3）若图甲细胞发生了图丙的变化过程，则氨基酸从肾小管管腔进入细胞的跨膜运输方式是主动运输，Na+从细胞中进入肾小管周围组织液消耗的ATP来源于图甲细胞中的场所是1．以上物质跨膜运输的过程离不开图乙中的b．（填字母）
8．科研人员以大鼠神经元为材料，研究细胞外AIP 对突触传递的作用．
（l）在突触前神经元上给予一个电刺激时，产生兴奋传至突触小体，引起神经递质释放，递质与突触后膜上的受体结合，引起突触后膜的电位变化．
（2）Glu 是大鼠神经元的一种神经递质，科研人员分别用Glu 受体抑制剂、ATP处理离体培养的大鼠神经元，检测突触后膜电位变化，结果如图1所示．实验结果表明，ATP 对突触传递产生抑制．
（3）科研人员用Glu 和Glu+AIP 分别处理突触后神经元，检测发现两组突触后神经元的电位变化无差异．由此推测AIP 对突触后膜（结构）没有直接的作用．
（4）科研人员给予突触前神经元细胞一个电刺激时，能够引起细胞膜上Ca2+通道的开放，Ca2+流入细胞，使突触小泡与突触前膜融合，递质释放．由图2所示实验结果分析，ATP 能够抑制Ca2+内流．
（5）综合上述结果推测，ATP 对神经元之闻信号传递的作用是抑制突触前神经元递质释放从而抑制突触传递． 
5．如图表示用乳腺生物反应器生产人乳铁蛋白过程，请据图回答：

（1）基因工程操作过程中需要大量的目的基因，若从生物组织中提取到少量含目的基因的DNA，可通过PCR技术扩增出大量目的基因，但是此方法要求目的基因序列部分已知，以便根据序列合成引物．
（2）构建重组载体时应选择图中BamHI和HindIII酶切割含有目的基因的DNA片段和质粒．
（3）图中重组载体的启动子是牛乳腺蛋白基因启动子．
（4）②过程是胚胎移植，此过程前通常需要利用DNA分子分析（DNA分子杂交或SRY-PCR）方法，在分子水平上进行性别鉴定．
（5）若要生产大量的人乳铁蛋白，可通过动物体细胞核移植（或克隆）或胚胎分割技术增加转基因牛的数量实现．
12．在外来植物入侵的生态系统中，土壤动物可能通过土壤扰动调节土著物种和外来种的种间关系．研究人员建立了一个模拟湿地的中型实验生态系统，选择了外来物种互花米草和土著物种芦苇、海三棱藨草作为研究的目标物种，分别建立三个物种的单独种植以及互花米草分别与两个土著物种的混合种植样地，其中投放等量的蟹类动物．研究结果如图，请回答下列问题：
（1）互花米草和土著物种芦苇和海三棱藨草的种间关系为竞争，单种时，有蟹和无蟹各物种地上生物量的数据表明，蟹类促进（填“促进”或“抑制”）了上述植物的生长，其中对互花米草的作用最明显．
（2）混种实验表明，与无蟹时相比，有蟹时互花米草的优势更加明显．科学家推测，上述现象发生的原因可能是蟹类通过改变土壤的理化性质来影响三者的种间关系．研究者进一步对土壤中的氮元素进行了测定，结果见表．
物种实验前后无机氮变化
互花米草无蟹-2.078
有蟹-2.089
芦苇无蟹-1.697
有蟹-0.366
海三棱藨草无蟹-2.399
有蟹-1.2
土壤中氮元素通过主动运输方式进入上述三种植物根细胞，主要用于合成磷脂、核酸、蛋白质．由表格数据可知由于植物的吸收，所有处理的样地中无机氮均下降，蟹类的活动减小样地中无机氮的降低程度，但对护花米草的作用不明显．可以推测由于互花米草对无机氮的需求量大，而蟹类动物提高了土壤中可利用的无机氮含量，从而使互花米草在有蟹时优势更明显．
2．如图表示人体血糖浓度发生变化和人体受寒冷刺激后的部分调节过程的示意图（A、B、C、D表示激素）．
（1）人体在寒冷环境下，图中A激素分泌量的增加和细胞内氧化分解（细胞呼吸）的活动增强以增加产热量，同时机体还可以通过皮肤血管收缩等变化以减少散热．人体产生寒冷感觉的场所是大脑（皮层）．
（2）若切除动物的甲状腺，图中A的浓度会增高．
（3）抗利尿激素的合成的器官是下丘脑．
（4）由图可知人体血糖调节方式为神经--体液（激素）调节．
9．下列物质中可以作为人体生命活动的能源物质的是（　　）
A．性激素B．蛋白质C．纤维素D．葡萄糖

关于质膜结构和功能的叙述，正确的是

A．质膜中糖蛋白的形成只与核糖体和高尔基体有关

B．质膜中的膜蛋白比磷脂更容易移动

C．质膜中的有些膜蛋白起着生物催化剂的作用

D．质膜的选择透性仅与膜蛋白有关，与脂双层无关
17．1773年，意大利科学家斯帕兰扎尼通过实验证明鸟类的胃液中存在着某种化学物质，可以消化瘦肉块，现在科学表明这种物质是一种酶．娄底市某学校学习兴趣小组为了检测此酶的性质，提取的活鸡的胃液，做了如下实验：取6支大小一样的洁净试管，加入经过不同温度处理的胃液后，再分别加入瘦肉块和马铃薯块，两小时后观察现象，记录如表．请据表回答问题：
编号加入物条件现象
12mL水+1cm3瘦肉块室温无明显变化
22mL新鲜胃液+1cm3瘦肉块室温瘦肉块明显变化
32mL新鲜胃液+1cm3瘦肉块煮沸后冷却到室温无明显变化
42mL水+1cm3马铃薯块室温无明显变化
52mL新鲜胃液+1cm3马铃薯块室温无明显变化
62mL新鲜胃液+1cm3马铃薯块煮沸后冷却到室温无明显变化
（1）分析实验结果可判断胃液中有蛋白酶，没有淀粉酶．该试验意在探究酶的专一性．
（2）试管3不同于试管2的处理之后，现象不同，说明酶的作用条件较温和．
（3）实验小组进一步将胃液pH调节为碱性，然后加入双缩脲试剂，结果出现紫色反应．

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