Question

【题目】中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药膏青蒿素挽救了数百万人的生命。但是青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响较大。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图实线框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成的中间产物FPP（如图虚线框内所示）。请回答问题：

（1）在FPP合成酶基因表达过程中，完成过程①需要 酶催化，完成过程②需要的物质有 、 、

（2）根据图示代谢过程，科学家在设计培育能生产青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细 胞中导入 、 等基因。

（3）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，这些基因能正常表达，但酵母合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是 ，为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，请提出一个合理的思路 。

（4）利用酵母细胞生产青蒿素与从植物体内直接提取相比较，明显的优势有 、 、 等。

Answer 1

【答案】

（1）RNA聚合 ATP、氨基酸、tRNA、mRNA和核糖体等

（2）ADS酶基因、CYP71AV1酶基因

（3）酵母细胞中FPP部分用于合成固醇 通过基因改造降低ERG9酶的活性（数量）

（4）酵母细胞繁殖快 代谢速率旺盛 酶母菌易培养 成本低 工业化生产 克服地域性种植的限制等

【解析】

（1）图中①表示转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化；②为翻译过程，该过程需要的条件：ATP（提供能量）、氨基酸（原料）、tRNA（转运氨基酸）、mRNA（翻译的模板）和核糖体（翻译的场所）等。

（2）由于酵母细胞中也能合成FPP，FPP形成青蒿素过程还需要ADS酶和CYP71AV1酶参与，所以需要导入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因。

（3）由图可知，酵母细胞中部分FPP用于合成固醇，使合成青蒿素的量减少。可通过基因改造降低ERG9酶的活性（数量）来提高酵母菌合成青蒿酸的产量。

（4）与从植物体内直接提取青蒿酸相比较，利用酵母细胞生产更有优势。其具有细胞繁殖快、代谢速率旺盛、酶母菌易培养、成本低、工业化生产、克服地域性种植的限制等优势。