Question

【題目】青蒿素是治療瘧疾的重要藥物。研究人員已經(jīng)弄清了青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑（圖中實(shí)線方框內(nèi)所 示），并且發(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（圖中虛線方框內(nèi)所示）。結(jié)合所學(xué)知識(shí)回 答下列問(wèn)題：

（1）若利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行青蒿素的工廠化生產(chǎn)，可將青蒿細(xì)胞經(jīng)培養(yǎng)獲得的____________細(xì)胞置于發(fā)酵罐中培養(yǎng)，青蒿細(xì)胞經(jīng)____________方式實(shí)現(xiàn)細(xì)胞數(shù)目的增多并產(chǎn)生大量的青蒿素。

（2）根據(jù)圖示代謝過(guò)程，科學(xué)家在培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細(xì)胞過(guò)程中，需要向____________中導(dǎo)入____________， 繼而可利用____________技術(shù)檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞。

（3）圖中①和②過(guò)程無(wú)論發(fā)生在青蒿細(xì)胞中，還是發(fā)生在酵母細(xì)胞中，都能產(chǎn)生相同的物質(zhì)FPP，原因是________________________________________________________________________。（至少寫出2點(diǎn)）

（4）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素仍很少，根據(jù)圖解分析原因可能是____________________________________。

Answer 1

【答案】愈傷組織有絲分裂酵母細(xì)胞ADS酶基因DNA分子雜交都具有FPP合成酶基因，F(xiàn)PP合成酶基因所攜帶的遺傳信息相同；不同細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄相同的模板鏈，轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，兩種生物共用一套遺傳密碼，都具有底物IPP酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇

【解析】

考查基因工程和植物組織培養(yǎng)的概念及原理

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合成酶和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）利用植物組織培養(yǎng)技術(shù)進(jìn)行工廠化生產(chǎn)時(shí)，通常培養(yǎng)愈傷組織獲得細(xì)胞產(chǎn)物，愈傷組織進(jìn)行有絲分裂

（2）由圖可知，酵母細(xì)胞缺乏ADS酶基因。因此，要培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細(xì)胞，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入ADS酶基因。檢測(cè)目的基因是否導(dǎo)入受體細(xì)胞可采用DNA分子雜交技術(shù)

（3）有相同的基因表達(dá)產(chǎn)物，可以從該過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)入手

都具有FPP合成酶基因；不同細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄相同的模板鏈，轉(zhuǎn)錄和翻譯過(guò)程中都遵循堿基互補(bǔ)配對(duì)原則；兩種生物共用一套遺傳密碼；都具有底物IPP

（4）由圖可知，酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成了固醇，因此將相關(guān)基因?qū)�入酵母菌后，即使這些基因能正常表達(dá)，酵母菌合成的青蒿素仍很少