【題目】中國(guó)女科學(xué)家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎(jiǎng),她研制的抗瘧藥膏青蒿素挽救了數(shù)百萬(wàn)人的生命。但是青蒿中青蒿素的含量很低,且受地域性種植影響較大。研究人員已經(jīng)弄清了青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑如圖實(shí)線框內(nèi)所示,并且發(fā)現(xiàn)酵母細(xì)胞也能夠產(chǎn)生青蒿素合成的中間產(chǎn)物FPP如圖虛線框內(nèi)所示。請(qǐng)回答問(wèn)題:

1在FPP合成酶基因表達(dá)過(guò)程中,完成過(guò)程需要 酶催化,完成過(guò)程需要的物質(zhì)有 、

2根據(jù)圖示代謝過(guò)程,科學(xué)家在設(shè)計(jì)培育能生產(chǎn)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 、 等基因。

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),但酵母合成的青蒿素仍很少,根據(jù)圖解分析原因可能是 ,為提高酵母菌合成的青蒿素的產(chǎn)量,請(qǐng)?zhí)岢鲆粋(gè)合理的思路 。

4利用酵母細(xì)胞生產(chǎn)青蒿素與從植物體內(nèi)直接提取相比較,明顯的優(yōu)勢(shì)有 、 、 等。

【答案】

1RNA聚合 ATP、氨基酸、tRNA、mRNA和核糖體等

2ADS酶基因、CYP71AV1酶基因

3酵母細(xì)胞中FPP部分用于合成固醇 通過(guò)基因改造降低ERG9酶的活性數(shù)量

4酵母細(xì)胞繁殖快 代謝速率旺盛 酶母菌易培養(yǎng) 成本低 工業(yè)化生產(chǎn) 克服地域性種植的限制等

【解析】

1圖中表示轉(zhuǎn)錄過(guò)程,該過(guò)程需要RNA聚合酶的催化;為翻譯過(guò)程,該過(guò)程需要的條件:ATP提供能量、氨基酸原料、tRNA轉(zhuǎn)運(yùn)氨基酸、mRNA翻譯的模板和核糖體翻譯的場(chǎng)所。

2由于酵母細(xì)胞中也能合成FPP,F(xiàn)PP形成青蒿素過(guò)程還需要ADS酶和CYP71AV1酶參與,所以需要導(dǎo)入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因。

3由圖可知,酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇,使合成青蒿素的量減少。可通過(guò)基因改造降低ERG9酶的活性數(shù)量來(lái)提高酵母菌合成青蒿酸的產(chǎn)量。

4與從植物體內(nèi)直接提取青蒿酸相比較利用酵母細(xì)胞生產(chǎn)更有優(yōu)勢(shì)。其具有細(xì)胞繁殖快、代謝速率旺盛、酶母菌易培養(yǎng)、成本低、工業(yè)化生產(chǎn)、克服地域性種植的限制等優(yōu)勢(shì)。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物A、B、C、D、E之間發(fā)生如下的轉(zhuǎn)化:

(1)寫出D分子中官能團(tuán)的名稱: ,C物質(zhì)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: 。

(2)上述轉(zhuǎn)化反應(yīng)中,屬于取代反應(yīng)的有 ;屬于加成反應(yīng)的有 。(用反應(yīng)序號(hào)填寫)

(3)向A的水溶液中加入新制的CuOH2并加熱時(shí)產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 。

(4)請(qǐng)寫出下列轉(zhuǎn)化的化學(xué)反應(yīng)方程式:

C6H10O5n →A:

B+D→E : ;

乙烯生成聚乙烯: 。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物X是一種化工原料,可通過(guò)多種途徑進(jìn)行化學(xué)合成。下圖是其中一種合成線路(部分反應(yīng)物和條件有省略)

已知A、B、C、D都是含碳原子數(shù)相同的常見(jiàn)簡(jiǎn)單有機(jī)物。請(qǐng)回答:

(1)若A為一種烴,它的名稱是 ;若A不是烴,則可以是 。

(2)對(duì)線路圖中有關(guān)化合物的敘述不正確的是 。

化合物C能與新制氫氧化銅反應(yīng)

化合物G是一種酚

E、F、G都屬于芳香族化合物

化合物D所含官能團(tuán)為羧基

(3)有同學(xué)認(rèn)為,由于E是由兩個(gè)平面結(jié)構(gòu)基團(tuán)構(gòu)成的,所以E一定是一個(gè)平面結(jié)構(gòu)的分子。這一觀點(diǎn)是 (填正確錯(cuò)誤)的,其理由是 。

(4)E與HCl反應(yīng)生成F時(shí),會(huì)同時(shí)生成一種副產(chǎn)物,它的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 。圖中FG屬于 反應(yīng),若將該反應(yīng)改在非水環(huán)境下(例如用醇作溶劑)進(jìn)行,則反應(yīng)類型將可能變成 反應(yīng)。

(5)寫出G+DX的化學(xué)方程式:

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】某有機(jī)物X的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式如下所示。則下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A能發(fā)生加成、取代、氧化反應(yīng)

B1mol該物質(zhì)最多可與7 mol NaOH反應(yīng)

C1mol該物質(zhì)最多可與7molH2反應(yīng)

D能與FeC13溶液發(fā)生顯色反應(yīng)

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】玉米是一種雌雄同株的二倍體2n=20植物,其頂部開(kāi)雄花,下部開(kāi)雌花,玉米籽粒的顏色與細(xì)胞中的色素有關(guān),當(dāng)細(xì)胞中含有甲物質(zhì)時(shí)呈紫色,含有乙物質(zhì)時(shí)呈紅色,無(wú)甲和乙時(shí)呈白色。與這些色素合成有關(guān)的部分酶和基因情況如下表所示(注:各對(duì)等位基因中的顯性基因?qū)﹄[性基因完全顯性,隱性基因不能控制相應(yīng)酶的合成,并且在形成配子過(guò)程中不發(fā)生交叉互換),請(qǐng)回答問(wèn)題:

1 現(xiàn)有純合紅色玉米粒,請(qǐng)?jiān)?/span>中畫出基因在染色體上可能的位置關(guān)系。注:方框內(nèi)只要畫出與上述基因相關(guān)的染色體,用豎線表示染色體,黑點(diǎn)表示基因的位點(diǎn),并標(biāo)上相應(yīng)的基因符號(hào)

2 若紅色的籽粒長(zhǎng)成的某一玉米植株自交,所結(jié)籽粒的性狀分離比為紫:紅:白=0:3:1,則該植株的基因型為 ,并用一個(gè)遺傳圖解解釋。

3 若某一基因型為AaBbDd的玉米植株自交,所結(jié)籽粒的性狀及分離比為 。

4 四倍體玉米中玉米素含量通常高于野生型玉米,低溫處理野生型玉米正在有絲分裂的細(xì)胞會(huì)導(dǎo)致染色體不分離,從而獲得四倍體細(xì)胞并發(fā)育成植株。推測(cè)低溫處理導(dǎo)致細(xì)胞染色體不分離的原因是 。四倍體玉米與野生型玉米是否屬于同一物種?________,為什么? 。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】題文圖中曲線a、b表示物質(zhì)跨穿膜運(yùn)輸?shù)膬煞N方式,下列表述正確的是

A.脂溶性小分子物質(zhì)不能通過(guò)方式a運(yùn)輸

B.與方式a有關(guān)的載體蛋白覆蓋于細(xì)胞膜表面

C.方式b的最大轉(zhuǎn)運(yùn)速率與載體蛋白數(shù)量有關(guān)

D.抑制細(xì)胞呼吸對(duì)方式ab的轉(zhuǎn)運(yùn)速率均有影響

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】水楊酸(SA)在植物體許多代謝途徑中發(fā)揮重要作用。研究者以黃瓜幼苗為材料進(jìn)行了如下表所示的實(shí)驗(yàn)。

組別

第1-3天

第4-9天

第10天

葉面噴灑

日溫/夜溫

光照

日溫/夜溫

光照

分組

檢測(cè)

A

H2O

25/18

適宜

25/18

適宜

A1

光合速率

A2

G基因表達(dá)量

B

?

25/18

適宜

18/12

弱光

B1

光合速率

B2

G基因表達(dá)量

C

SA

25/18

適宜

18/12

弱光

C1

光合速率

C2

G基因表達(dá)量

(1)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)該遵循的是____________

所選幼苗長(zhǎng)勢(shì)相同

幼苗進(jìn)行隨機(jī)分組

每組一株幼苗作為實(shí)驗(yàn)

④重復(fù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)

(2)實(shí)驗(yàn)中A組為____________組,B組葉面應(yīng)噴灑____________。檢測(cè)光合速率之前,應(yīng)__________誘導(dǎo)氣孔開(kāi)放、誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉不做處理),使結(jié)果更科學(xué)準(zhǔn)確。

(3)G基因的表達(dá)產(chǎn)物是光合作用中需要的一種酶,它依賴[H]發(fā)揮催化作用,推測(cè)這種酶參與了光合作用中C3____________過(guò)程。

(4)實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果如右圖。

檢測(cè)結(jié)果表明,在低溫、弱光條件下黃瓜幼苗的光合速率____________,但提前外施SA可明顯減輕____________的影響。

G基因表達(dá)量檢測(cè)結(jié)果表明,SA的上述作用機(jī)理之一可能是____________光合作用相關(guān)的酶的合成以達(dá)到適應(yīng)不良條件脅迫的能力。

5)該實(shí)驗(yàn)的目的是____________。

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】農(nóng)藝師對(duì)盆栽施用S-誘抗素劑(分子結(jié)構(gòu)如下圖),可以使鮮花按時(shí)盛開(kāi)。下列說(shuō)法不正確的是(

AS-誘抗素的分子式為C15 H20 O4

BS-誘抗素既能發(fā)生加聚反應(yīng),又能發(fā)生縮聚反應(yīng)

C1 mol S-誘抗素最多能和含1 mol NaOH的水溶液發(fā)生反應(yīng)

DS-誘抗素既可以與FeCl3溶液發(fā)生顯色反應(yīng),又可以使酸性KMnO4溶液褪色

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科目:高中生物 來(lái)源: 題型:

【題目】有機(jī)物XC、H、O三種元素組成,相對(duì)分子質(zhì)量為90,分子中含有3個(gè)氧原子,能與NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2。在濃硫酸作用下,2分子A之間脫水可生成六元環(huán)化合物。有關(guān)X的說(shuō)法正確的是

A. 分子式是C3H8O3

B. A催化氧化的產(chǎn)物能發(fā)生銀鏡反應(yīng)

C. 0.1 mol A與足量Na反應(yīng)產(chǎn)生2.24 L H2(標(biāo)準(zhǔn)狀況)

D. A在一定條件下發(fā)生縮聚反應(yīng)的產(chǎn)物是

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