Question

9．中國科學(xué)家屠呦呦獲2015年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)，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(xì)胞中青蒿素的合成途徑（實(shí)線方框所示）和酵母細(xì)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(qǐng)據(jù)圖分析回答：

（1）過程①需要RNA聚合酶識(shí)別DNA中特定的堿基序列，該過程在細(xì)胞的分裂期很難進(jìn)行的原因是染色質(zhì)高度螺旋化為染色體，DNA不能解旋．
（2）在青蒿的不同組織細(xì)胞中，相同DNA轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)不完全相同的原因是基因選擇性表達(dá)．青蒿素的合成體現(xiàn)了基因控制性狀的方式是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．
（3）研究表明，相關(guān)基因?qū)�入酵母�?xì)胞后雖能正常表達(dá)，但酵母菌合成的青蒿素卻很少，據(jù)圖分析原因可能是酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成固醇．
（4）若FPP合成酶基因含4300個(gè)堿基對(duì)，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18060個(gè)游離的鳥嘌呤脫氧核苷酸．

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）①為轉(zhuǎn)錄過程，該過程需要RNA聚合酶識(shí)別DNA中特定的堿基序列；分裂期的染色質(zhì)高度螺旋化成染色體，DNA難于解旋，因此轉(zhuǎn)錄過程在細(xì)胞的分裂期很難進(jìn)行．
（2）在青蒿的不同組織細(xì)胞中基因選擇性表達(dá)，因此相同DNA轉(zhuǎn)錄起點(diǎn)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(jìn)而控制生物性狀．
（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，由此可推知提高酵母菌合成的青蒿素的產(chǎn)量的一個(gè)思路為控制ERG9酶的活性（或阻斷ERG9酶基因的表達(dá)）．
（4）若FPP合成酶基因含4300個(gè)堿基對(duì)，其中一條單鏈中A：C：T：G=1：2：3：4，則該基因鳥嘌呤脫氧核苷酸的數(shù)目為4300×2×$\frac{4}{10}$，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×$\frac{4}{10}$×（2³-1）=18060個(gè)．
故答案為：
（1）RNA聚合酶   染色質(zhì)高度螺旋化為染色體，DNA不能解旋
（2）基因選擇性表達(dá)     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
（3）固醇
（4）18060

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．