Question

【題目】抗瘧藥青蒿素挽救了數(shù)百萬人的生命．中國女科學(xué)家屠呦呦由于在青蒿素研發(fā)所做的重大貢獻(xiàn)榮獲2015年諾貝爾生理醫(yī)學(xué)獎．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)弄清了細(xì)胞中青蒿素的合成途徑（如圖實線框內(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）．

請回答問題：
（1）在FPP合成酶基因表達(dá)過程中，完成過程①需要酶催化，過程②在核糖體上進(jìn)行，需要的物質(zhì)有、ATP、tRNA等．
（2）根據(jù)圖示代謝過程，科學(xué)家在設(shè)計培育能生產(chǎn)青蒿素的酵母細(xì)胞過程中，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入等基因．
（3）實驗發(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FPP合成了固醇，為提高酵母菌合成的青蒿素的產(chǎn)量，通過基因改造，使FRG9酶活性 ．
（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)勢有、成本低、適合各地生產(chǎn)等．

Answer 1

【答案】
（1）RNA聚合；氨基酸
（2）ADS酶基因和 CYP71AV1酶基因
（3）降低
（4）青蒿素產(chǎn)量高
【解析】解：（1）圖中①表示轉(zhuǎn)錄過程，該過程需要RNA聚合酶的催化，mRNA從核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)；過程②表示翻譯，翻譯過程發(fā)生在核糖體上，該過程需要的條件有：原料（氨基酸）、模板（mRNA）、tRNA、核糖體（場所）、酶等．（2）由圖可知，酵母細(xì)胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，即酵母細(xì)胞缺乏ADS酶基因和CYP71AV1酶基因．（3）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．由此可推知通過基因改造干擾ERG9酶合成的過程或降低ERG9酶活性．（4）利用酵母細(xì)胞生產(chǎn)青蒿酸與從植物體內(nèi)直接提取相比較，明顯的優(yōu)勢有：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．
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解基因工程的原理及技術(shù)的相關(guān)知識，掌握基因工程的原理是利用DNA重組技術(shù)．