Question

【題目】中國科學家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理學或醫(yī)學獎，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命．研究人員發(fā)現(xiàn)了青蒿細胞中青蒿素的合成途徑（實線方框所示）和酵母細胞產(chǎn)生合成青蒿酸的中間產(chǎn)物FPP的途徑（虛線方框所示）如圖．請據(jù)圖分析回答：
（1）完成過程①需要催化，過程②中，mRNA通過進入細胞質(zhì)，該分子的作用是作為的模板．
（2）在青蒿的不同組織細胞中，相同DNA轉(zhuǎn)錄起點不完全相同的原因是 ． 青蒿素的合成體現(xiàn)了基因控制性狀的方式是 ．
（3）根據(jù)圖示代謝過程，科學家在設(shè)計培育能生產(chǎn)青蒿素的酵母細胞過程中，需要向酵母細胞中導(dǎo)入、等基因．結(jié)果表明，相關(guān)基因?qū)�入酵母細胞后雖能正常表達，但酵母菌合成的青蒿素卻很少，據(jù)圖分析原因可能是 ．
（4）若FPP合成酶基因含4 300個堿基對，其中一條單鏈中A：C：T：G=1：2：3：4，則該基因連續(xù)復(fù)制3次至少需要個游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸．

Answer 1

【答案】
（1）RNA聚合酶；核孔；合成FPP合成酶
（2）不同組織細胞中的基因選擇性表達；通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀
（3）ADS酶基因；CYP71AV1酶基因；酵母細胞中的大部分FPP用于合成了固醇
（4）18060
【解析】解：（1）①為轉(zhuǎn)錄過程，該過程需要RNA聚合酶識別DNA中特定的堿基序列；過程②中，mRNA通過核孔進入細胞質(zhì)，該分子的作用是作為合成FPP合成酶的模板．（2）在青蒿的不同組織細胞中基因選擇性表達，因此相同DNA轉(zhuǎn)錄起點不完全相同．青蒿素的合成體現(xiàn)了基因控制性狀的方式是通過控制酶的合成來控制代謝過程，進而控制生物性狀．（3）由圖可知，酵母細胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，即酵母細胞缺乏ADS酶基因和CYP71AV1酶基因．由圖可知，酵母細胞中部分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，酵母菌合成的青蒿素仍很少，由此可推知提高酵母菌合成的青蒿素的產(chǎn)量的一個思路為控制ERG9酶的活性（或阻斷ERG9酶基因的表達）．（4）若FPP合成酶基因含4300個堿基對，其中一條單鏈中A：C：T：G=1：2：3：4，另一條單鏈中A：C：T：G=3：4：1：2，因此整個DNA分子中G占 ，則該基因鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為4300×2× ，則該基因連續(xù)復(fù)制3次至少需要游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸數(shù)目為4300×2× ×（23﹣1）=18060個．所以答案是：（1）RNA聚合酶 核孔 合成FPP合成酶（2）不同組織細胞中的基因選擇性表達 通過控制酶的合成來控制代謝過 程，進而控制生物性狀（3）ADS酶基因 CYP71AV1酶基因 酵母細胞中的大部分FPP用于合成了固醇（4）18060