Question

【題目】我國科學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 年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎。青蒿細胞中青蒿素的合成途徑如下圖所示，請回答問題：

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

（2）實驗發(fā)現(xiàn)，酵母細胞導入相關(guān)基因后，該基因能正常表達，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相對性狀，白青稈植株因青蒿素含量高實用價值更大。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，白青稈性狀由__________ 性基因控制。

Answer 1

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

【解析】

題圖圖中實線方框中表示青蒿細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胞合成FPP合成酶及固醇的過程，酵母細胞只能合成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)圖示代謝過程，科學家若想通過培養(yǎng)酵母細胞獲得青蒿酸前體，需要向酵母細胞中導入ADS酶基因，在該基因合成的相關(guān)酶的作用下，酵母細胞能合成青蒿素前體。
（2）實驗發(fā)現(xiàn)，酵母細胞導入相關(guān)基因后，這些基因能正常表達，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)化為固醇的過程終止。
（3）野生青蒿白青稈和紫紅稈為一對相對性狀，白青稈植株因青蒿素含量高實用價值更大。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，若后代沒有發(fā)生性狀分離，說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，白青稈性狀由顯性基因控制，即白青稈性狀對紫紅稈表現(xiàn)為顯性。