Question

青蒿素是治療瘧疾的重要藥物．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)），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)）．

（1）在FPP合成酶基因表達(dá)過程中，mRNA通過

 

進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)，該分子的作用是作為

 

的模板．
（2）根據(jù)圖示代謝過程，科學(xué)家在培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細(xì)胞過程中，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入什么基因？

 

．此過程構(gòu)建的基因表達(dá)載體應(yīng)該含有RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，以驅(qū)動目的基因的

 

，該部位稱為

 

．
（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)，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根據(jù)圖解分析原因可能是酵母細(xì)胞中部分FPP用于合成

 

．
（4）野生型青蒿白青稈（A）對紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性，兩對性狀獨立遺傳，則野生型青蒿最多有

 

種基因型；若F₁代中白青稈、稀裂葉植株所占比例為

3

8

，則其雜交親本的基因型組合為

 

，該F₁代中紫紅稈、分裂葉植株占所比例為

 

．

Answer 1

考點：遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯,基因的自由組合規(guī)律的實質(zhì)及應(yīng)用

專題：

分析：分析題圖：圖中實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）細(xì)胞核中轉(zhuǎn)錄形成的mRNA通過核孔進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)；FPP合成酶基因轉(zhuǎn)錄形成的mRNA分子作為翻譯合成FPP合成酶的模板．
（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．因此，要培育能產(chǎn)生青蒿素的酵母細(xì)胞，需要向酵母細(xì)胞中導(dǎo)入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因．啟動子是RNA聚合酶識別和結(jié)合的部位，RNA聚合酶與其結(jié)合后可以驅(qū)動基因的轉(zhuǎn)錄．
（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．
（4）野生型青蒿白青稈（A）對紫紅稈（a）為顯性，稀裂葉（B）對分裂葉（b）為顯性，兩對性狀獨立遺傳，則野生型青蒿最多有3×3=9種基因型；若F₁代中白青稈、稀裂葉植株所占比例為

3

8

，即

3

4

×

1

2

或

1

2

×

3

4

，說明親本的兩對基因中，一對均為雜合子，另一對屬于測交類型，因此其雜交親本的基因型組合為AaBb×aaBb、AaBb×Aabb；該F₁代中紫紅稈、分裂葉植株（aabb）占所比例為

1

4

×

1

2

=

1

8

．
故答案為：
（1）核孔    合成FPP合成酶
（2）ADS酶基因、CYP71AV1酶基因     轉(zhuǎn)錄   啟動子
（3）固醇
（4）9    AaBb×aaBb、AaBb×Aabb     

1

8

點評：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質(zhì)及應(yīng)用，要求考生識記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場所、條件及產(chǎn)物等；掌握基因自由組合定律的實質(zhì)，能運(yùn)用逐對分析法解題；同時還要求考生能分析題圖，從中提取有效信息答題．