Question

16．青蒿素是治疗疟疾的重要药物，中国科学家屠呦呦拼接青蒿素的研究成果获得了2015年诺贝尔生理学或医学奖．现代生物技术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素的中间产物FPP（如图中虚线方框内所示）．回答下列问题：

（1）若利用植物组织培养技术进行青蒿素的工厂化生产，可将青蒿细胞经脱分化培养获得的愈伤组织细胞置于发酵罐中培养，青蒿细胞经有丝分裂（方式）实现细胞数目的增多并产生大量的青蒿素．
（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，要向酵母细胞中导入的基因是ADS酶基因，具体操作中可利用DNA分子杂交技术检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因．
（3）图中①和②过程无论发生在青蒿细胞中，还是发生在酵母细胞中，都能产生相同的物质FPP，原因是都具有FPP合成酶基因，FPP合成酶基因所携带的遗传信息相同；不同细胞中转录相同的模板链，转录和翻译过程中都遵循碱基互补配对原则，两种生物共有一套遗传密码，都具有底物IPP（至少写出2点）．
（4）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，该基因能正常表达，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．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：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合成酶和ADS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，因此其不能合成青蒿素．

解答 解：（1）若利用植物组织培养技术进行青蒿素的工厂化生产，可将青蒿细胞经脱分化培养获得的愈伤组织细胞置于发酵罐中培养，青蒿细胞经有丝分裂实现细胞数目的增多并产生大量的青蒿素．
（2）酵母细胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶，即酵母细胞缺乏ADS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．在具体操作中可利用DNA分子杂交技术检测转基因生物的DNA上是否插入目的基因．
（3）图中①和②过程分别是基因的转录和翻译过程，无论发生在青蒿细胞中，还是发生在酵母细胞中，都能产生相同的物质FPP，原因是都具有FPP合成酶基因，FPP合成酶基因所携带的遗传信息相同；不同细胞中转录相同的模板链，转录和翻译过程中都遵循碱基互补配对原则，两种生物共有一套遗传密码，都具有底物IPP．
（4）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，该基因能正常表达，由于酵母细胞中部分FPP用于合成固醇，所以酵母菌合成的青蒿素仍很少．
故答案为：
（1）愈伤组织     有丝分裂
（2）酵母细胞    ADS酶基因   DNA分子杂交
（3）都具有FPP合成酶基因，FPP合成酶基因所携带的遗传信息相同；不同细胞中转录相同的模板链，转录和翻译过程中都遵循碱基互补配对原则，两种生物共有一套遗传密码，都具有底物IPP
（4）酵母细胞中部分FPP用于合成固醇

点评 本题结合图解，考查植物组织培养、基因工程技术的应用，要求考生识记基因工程的过程，同时还要求考生能分析题图，从中提取有效信息答题．