Question

1．中國(guó)科學(xué)家屠呦呦因創(chuàng)制新型抗瘧藥-青蒿素和雙氫青蒿素的貢獻(xiàn)獲得2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，日本科學(xué)家大隅良典因“在細(xì)胞自噬機(jī)制方面的發(fā)現(xiàn)”而獲得2016年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)．
（1）青蒿素抗瘧疾的作用機(jī)理主要是通過(guò)青蒿素活化產(chǎn)生自由基，作用于瘧原蟲的生物膜系統(tǒng)，使細(xì)胞膜受損，破壞瘧原蟲與外部環(huán)境進(jìn)行的物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞，同時(shí)還會(huì)破壞液泡膜、核膜、線粒體膜等，從而對(duì)瘧原蟲的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能造成破壞．提取青蒿素治療瘧疾，這體現(xiàn)了野生生物的直接價(jià)值．
（2）研究人員已經(jīng)弄清了青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑（如圖中實(shí)線方框內(nèi)所示），并且發(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）．

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)圖示分析原因可能是酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇．解決思路是抑制ERG9酶的活性．
（3）內(nèi)源性物質(zhì)如細(xì)胞內(nèi)衰老、損傷的細(xì)胞器、過(guò)量?jī)?chǔ)存的糖原等，它們可被細(xì)胞自身的膜（如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體的膜）包裹形成自噬體，當(dāng)自噬體與溶酶體融合后，形成自噬溶酶體，溶酶體含有多種水解酶，降解其所包裹的內(nèi)容物，被分解后的產(chǎn)物的去向有對(duì)細(xì)胞有用的物質(zhì)，細(xì)胞可以再利用；廢物排出細(xì)胞外．

Answer 1

分析 分析題圖：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．

解答 解：（1）青蒿素抗瘧疾的作用機(jī)理主要是通過(guò)青蒿素活化產(chǎn)生自由基，作用于瘧原蟲的生物膜系統(tǒng)，使細(xì)胞膜受損，破壞瘧原蟲與外部環(huán)境進(jìn)行的物質(zhì)運(yùn)輸、能量轉(zhuǎn)換、信息傳遞，同時(shí)還會(huì)破壞液泡膜、核膜、線粒體膜等，從而對(duì)瘧原蟲的細(xì)胞結(jié)構(gòu)及其功能造成破壞．提取青蒿素治療瘧疾，這體現(xiàn)了野生生物的直接價(jià)值．
（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．由此可推知提高酵母菌合成的青蒿素的產(chǎn)量的一個(gè)思路為抑制ERG9酶的活性或者抑制ERG9酶基因的表達(dá)．
（3）內(nèi)源性物質(zhì)如細(xì)胞內(nèi)衰老、損傷的細(xì)胞器、過(guò)量?jī)?chǔ)存的糖原等，它們可被細(xì)胞自身的膜（如內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或高爾基體的膜）包裹形成自噬體，當(dāng)自噬體與溶酶體融合后，形成自噬溶酶體，溶酶體含有多種水解酶，降解其所包裹的內(nèi)容物，被分解后的產(chǎn)物的去向有對(duì)細(xì)胞有用的物質(zhì)，細(xì)胞可以再利用；廢物排出細(xì)胞外．
故答案為：
（1）物質(zhì)運(yùn)輸       能量轉(zhuǎn)換      信息傳遞    直接
（2）酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇        抑制ERG9酶的活性（補(bǔ)充答案：抑制ERG9酶基因的表達(dá)）
（3）衰老、損傷         水解酶        對(duì)細(xì)胞有用的物質(zhì)，細(xì)胞可以再利用；廢物排出細(xì)胞外

點(diǎn)評(píng) 本題結(jié)合圖解，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯、基因自由組合定律的實(shí)質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識(shí)記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過(guò)程、場(chǎng)所、條件及產(chǎn)物等，同時(shí)還要求考生能分析題圖，從中提取有效信息答題．