Question

【題目】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）。據(jù)圖回答下列問題：

（1）在FPP合成酶基因表達(dá)過程中，mRNA通過_____進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，完成過程②需要_____________________等物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的參與（至少寫出3種物質(zhì)或結(jié)構(gòu)）。

（2）根據(jù)圖示代謝過程，科學(xué)家在培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細(xì)胞過程中，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入_____________________和_________________基因。

（3）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】核孔 氨基酸 ATP tRNA 核糖體 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】

根據(jù)題意和圖示分析可知：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）基因的表達(dá)包括轉(zhuǎn)錄和翻譯兩個(gè)階段，轉(zhuǎn)錄主要在細(xì)胞核，翻譯主要在細(xì)胞質(zhì)的核糖體上，在FPP合成酶基因表達(dá)過程中，細(xì)胞核內(nèi)形成的mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，過程②為翻譯過程，需要氨基酸做原料、ATP供能、tRNA搬運(yùn)氨基酸、核糖體作為翻譯的場(chǎng)所等。

（2）根據(jù)圖示代謝過程可知，與青蒿細(xì)胞相比，酵母細(xì)胞只能合成FPP合成酶，不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，故不能合成青蒿素，說明酵母細(xì)胞不含ADS酶基因和CYP71AV1酶基因，所以科學(xué)家在培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細(xì)胞過程中，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入ADS酶基因和CYP71AV1酶基因。

（3）根據(jù)圖示可知，酵母細(xì)胞可將部分FPP轉(zhuǎn)化形成固醇，而青蒿細(xì)胞不能，故轉(zhuǎn)基因成功的酵母菌合成的青蒿素仍很少。