Question

【題目】我國(guó)科學(xué)家屠呦呦因首次從野生青蒿中提取抗瘧藥物青蒿素而榮獲 2015 年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)。青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑如下圖所示，請(qǐng)回答問(wèn)題：

（1）研究發(fā)現(xiàn)，酵母細(xì)胞也能夠產(chǎn)生合成青蒿素的中間產(chǎn)物 FPP，根據(jù)圖示代謝過(guò)程，科學(xué)家若想通過(guò)培養(yǎng)酵母細(xì)胞獲得青蒿酸前體，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入_____基因。

（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酵母細(xì)胞導(dǎo)入相關(guān)基因后，該基因能正常表達(dá)，但酵母菌合成的青蒿酸前體仍很少，根據(jù)圖解分析可能的原因是_____。

（3）野生青蒿白青稈和紫紅稈為一對(duì)相對(duì)性狀，白青稈植株因青蒿素含量高實(shí)用價(jià)值更大。為確定顯隱性關(guān)系，可采取的方法是讓某一白青稈植株連續(xù)多代_____，若后代______性狀分離，可判 斷該植株為純合子。將該純合白青稈植株與純合紫紅稈植株進(jìn)行雜交，F1均為白青稈，F2白青稈：紫紅稈=3:1。由這一結(jié)果可初步推測(cè)，白青稈性狀由__________ 性基因控制。

Answer 1

【答案】ADS酶 FPP合成了固醇，導(dǎo)致合成的青蒿素前體減少 自交 沒(méi)有出現(xiàn) 顯性基因

【解析】

題圖圖中實(shí)線方框中表示青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑，青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶等。虛線方框表示酵母細(xì)胞合成FPP合成酶及固醇的過(guò)程，酵母細(xì)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。

（1）根據(jù)分析可知，酵母細(xì)胞也能夠產(chǎn)生合成青蒿素的中間產(chǎn)物 FPP，根據(jù)圖示代謝過(guò)程，科學(xué)家若想通過(guò)培養(yǎng)酵母細(xì)胞獲得青蒿酸前體，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入ADS酶基因，在該基因合成的相關(guān)酶的作用下，酵母細(xì)胞能合成青蒿素前體。
（2）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，酵母細(xì)胞導(dǎo)入相關(guān)基因后，這些基因能正常表達(dá)，但酵母合成的青蒿素仍很少，根據(jù)圖解分析原因可能是FPP合成了固醇，導(dǎo)致合成青蒿素前體較少，為提高酵母菌合成的青蒿素的產(chǎn)量，可設(shè)法將FPP轉(zhuǎn)化為固醇的過(guò)程終止。
（3）野生青蒿白青稈和紫紅稈為一對(duì)相對(duì)性狀，白青稈植株因青蒿素含量高實(shí)用價(jià)值更大。為確定顯隱性關(guān)系，確定顯隱關(guān)系的方法可以是自交也可以是雜交，這里采取的方法是讓某一白青稈植株連續(xù)多代自交，若后代沒(méi)有發(fā)生性狀分離，說(shuō)明該植株的白青稈性狀表現(xiàn)為純合。將該純合白青稈植株與純合紫紅稈植株進(jìn)行雜交，若F1 均為白青稈，F2 白青稈：紫紅稈=3：1，則可初步推測(cè)，白青稈性狀由顯性基因控制，即白青稈性狀對(duì)紫紅稈表現(xiàn)為顯性。