Question

8．中國女科學(xué)家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎，她研制的抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命．研究人員已經(jīng)弄清了青蒿細(xì)胞中青蒿素的合成途徑（如圖中實線方框內(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）．

（1）通過①過程合成mRNA，在遺傳學(xué)上稱為轉(zhuǎn)錄，該過程所需的酶是RNA聚合酶，發(fā)生該過程的主要場所是細(xì)胞核，此外還可以發(fā)生在線粒體．
（2）②過程為翻譯，參與該過程必須的細(xì)胞器是核糖體．②過程通過tRNA上的反密碼子與mRNA上的密碼子識別，將氨基酸轉(zhuǎn)移到肽鏈上．
（3）基因?qū)π誀畹目刂扑耐ㄟ^控制蛋白質(zhì)的合成實現(xiàn)的．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(jìn)而控制生物的性狀．
（4）根據(jù)圖示代謝過程，欲讓酵母菌及其子代細(xì)胞能生產(chǎn)青蒿素，需要向酵母菌細(xì)胞中導(dǎo)入CYP71AV1酶基因和ADS酶基因．
（5）在培養(yǎng)酵母菌時，要調(diào)查培養(yǎng)液中酵母菌數(shù)量變化的方法是抽樣檢測，在計數(shù)時需要用到的主要工具是顯微鏡和血細(xì)胞計數(shù)板．
（6）實驗發(fā)現(xiàn)，通過對酵母細(xì)胞導(dǎo)入相關(guān)基因后，這些基因能正常表達(dá)．隨后科研人員也發(fā)現(xiàn)酵母菌合成的青蒿素仍很少，根據(jù)圖解分析其原因可能是酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇，為提高酵母菌合成的青蒿素的產(chǎn)量，方法之一是降低ERG9酶活性．

Answer 1

分析 1、基因?qū)π誀畹目刂疲孩倩�因通過控制酶的合成控制細(xì)胞代謝進(jìn)而間接控制生物的性狀，②基因通過控制蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)直接控制生物的性狀．
2、基因控制蛋白質(zhì)的合成通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程實現(xiàn)，轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板、以四種游離的核糖核苷酸為原料、在RNA聚合酶的作用下形成RNA的過程，轉(zhuǎn)錄的主要場所是細(xì)胞核；翻譯過程是以mRNA為模板，以20種氨基酸為原料、以tRNA為運輸氨基酸的工具，在相關(guān)酶的作用下形成具有一定的氨基酸序列的蛋白質(zhì)的過程，翻譯過程的場所是核糖體．

解答 解：（1）①是轉(zhuǎn)錄過程，發(fā)生的場所主要是細(xì)胞核，該過程需要的酶是RNA聚合酶；酵母菌的線粒體也含有少量DNA，也可以進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過程．
（2）②是翻譯過程，發(fā)生在核糖體上；翻譯過程中，mRNA上的密碼子與tRNA上的反密碼子進(jìn)行互補配對．
（3）由題圖可知，青蒿素的合成體現(xiàn)了基因通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物的性狀．
（4）由題圖可知，與酵母細(xì)胞相比，青蒿之所以能產(chǎn)生青蒿素，是因為含有ADS酶和CYP71AV1酶，因此如果讓酵母菌及其子代細(xì)胞能生產(chǎn)青蒿素，需要向酵母菌細(xì)胞中導(dǎo)入CYP71AV1酶基因和ADS酶基因．
（5）酵母菌種群數(shù)量的調(diào)查方法是抽樣檢測；計數(shù)工具是血細(xì)胞計數(shù)板．
（6）由題圖可知，酵母細(xì)胞中FPP能在酶的作用下形成固醇，因此即使導(dǎo)入CYP71AV1酶基因和ADS酶基因，青蒿素的合成量也不高，要提高酵母菌合成的青蒿素的產(chǎn)量，方法之一是降低  ERG9酶活性，減少固醇物質(zhì)的形成．
故答案為：
（1）轉(zhuǎn)錄  RNA聚合酶   細(xì)胞核   線粒體
（2）翻譯  核糖體    tRNA上的反密碼子
（3）通過控制酶的合成來控制代謝過程，進(jìn)而控制生物的性狀
（4）ADS酶基因
（5）抽樣檢測   血細(xì)胞計數(shù)板
（6）酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇    ERG9酶

點評 本題的知識點是基因與性狀的關(guān)系，基因的轉(zhuǎn)錄和翻譯過程，基因工程及應(yīng)用，旨在考查學(xué)生理解所學(xué)知識的要點，把握知識的內(nèi)在聯(lián)系，形成知識網(wǎng)絡(luò)，并應(yīng)用相關(guān)知識結(jié)合題干信息進(jìn)行推理、解答問題．