Question

【題目】下圖為酵母細(xì)胞中某生理過(guò)程示意圖，①～⑤表示生理過(guò)程，Ⅰ～Ⅲ表示結(jié)構(gòu)或物質(zhì)。請(qǐng)分析回答：

（1）由圖可知，酵母細(xì)胞中發(fā)生轉(zhuǎn)錄的場(chǎng)所有_________ ，物質(zhì)Ⅱ的基本組成單位是_______________ 。

（2）過(guò)程②需要從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的物質(zhì)有_________________ ；若通過(guò)過(guò)程②形成的某RNA片段含1000個(gè)堿基，其中胞嘧啶和鳥(niǎo)嘌呤分別占?jí)A基總數(shù)的26%、32%，則與該RNA片段對(duì)應(yīng)的DNA區(qū)段中含有 ________________個(gè)胸腺嘧啶。

（3）直接參與過(guò)程③的RNA有_________________ ，結(jié)構(gòu)Ⅲ中最終生成的三條肽鏈的氨基酸序列_______________ （填“相同”、“不同”、或“無(wú)法確定”）。

（4）用某種藥物處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，由此推測(cè)該藥物抑制了______________ （填圖中序號(hào)）過(guò)程。

（5）結(jié)構(gòu)Ⅲ與噬菌體相比，化學(xué)成分上的最大差異是后者不含 ___________________。

（6）已知青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑（如圖中實(shí)線方框內(nèi)所示），研究人員發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞也能夠產(chǎn)生合成青蒿酸的中間產(chǎn)物FPP（如圖中虛線方框內(nèi)所示）。

①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，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入_____________________和_________________基因。

②研究人員發(fā)現(xiàn)成功得到的轉(zhuǎn)基因酵母細(xì)胞合成青蒿素的效率仍低于青蒿細(xì)胞，其原因是_______________________________________________。

Answer 1

【答案】細(xì)胞核、線粒體 脫氧核苷酸 ATP、核糖核苷酸、RNA聚合酶 420 mRNA、tRNA、rRNA 相同 ② RNA ADS酶基因 CYP71AV1酶基因 酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇

【解析】

分析題圖：圖示為酵母菌細(xì)胞中有關(guān)物質(zhì)合成示意圖，其中細(xì)胞核內(nèi)發(fā)生的①為DNA的復(fù)制過(guò)程，②為轉(zhuǎn)錄過(guò)程，細(xì)胞質(zhì)內(nèi)發(fā)生的③為翻譯過(guò)程，線粒體內(nèi)發(fā)生的④為轉(zhuǎn)錄過(guò)程，⑤為翻譯過(guò)程。結(jié)構(gòu)Ⅰ為核膜，Ⅱ為線粒體內(nèi)的環(huán)狀DNA分子，結(jié)構(gòu)Ⅲ為多聚核糖體。

分析（6）小題圖：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酶和CYP71AV1酶．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酶和CYP71AV1酶，因此其不能合成青蒿素。

（1）由圖可知，酵母菌細(xì)胞中轉(zhuǎn)錄發(fā)生的場(chǎng)所有細(xì)胞核、線粒體。物質(zhì)Ⅱ為環(huán)狀DNA分子，其基本組成單位是脫氧核苷酸。

（2）過(guò)程②為轉(zhuǎn)錄過(guò)程，為了完成該過(guò)程，需要從細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入細(xì)胞核的物質(zhì)有RNA聚合酶、ATP和核糖核苷酸等；根據(jù)題意，過(guò)程②形成的RNA片段中A+G+U+C+G=1000個(gè) ，其中C=260個(gè)，G=320個(gè)，則A+U=1000-260-320=420個(gè)。由此可推斷與該RNA片段對(duì)應(yīng)的DNA區(qū)段中共含有堿基2000個(gè)，與RNA中A配對(duì)的模板鏈中T相等，與RNA中U配對(duì)的模板鏈中A相等，而DNA中模板鏈中A與非模板鏈中T相等，所以與該RNA片段對(duì)應(yīng)的DNA區(qū)段中胸腺嘧啶(T)= RNA中A+U=420個(gè)。

（3）直接參與翻譯過(guò)程的RNA有mRNA、tRNA和rRNA，結(jié)構(gòu)Ⅲ中最終生成的三條肽鏈的氨基酸序列相同，因?yàn)樗麄兊哪０錷RNA相同。

（4）細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中的RNA是細(xì)胞核中的DNA轉(zhuǎn)錄形成的，若用某藥物處理細(xì)胞后發(fā)現(xiàn)，細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中RNA含量顯著減少，由此推測(cè)該藥物抑制了②轉(zhuǎn)錄過(guò)程；細(xì)胞核中的基因表達(dá)形成的前體蛋白可進(jìn)入線粒體發(fā)揮作用，因此抑制②轉(zhuǎn)錄過(guò)程，線粒體功能也會(huì)受到影響。

（5）結(jié)構(gòu)Ⅲ為多聚核糖體，其組成成分是蛋白質(zhì)和RNA，而噬菌體的組成成分是蛋白質(zhì)和DNA，所以二者在化學(xué)成分上的最大差異是后者不含RNA。

（6）①由圖可知，酵母細(xì)胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，即酵母細(xì)胞缺乏ADS酶基因和CYP71AV1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、CYP71AV1酶基因。

②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。