近日.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-青蒿素挽救了数百万人的生命．但是自然界青蒿中青蒿素的含量很低.且受地域性种植影响大．通过研究已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径.并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成所需的中间产物FPP．请回答以下问题:(1)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菌细� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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3．近日，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-青蒿素挽救了数百万人的生命．但是自然界青蒿中青蒿素的含量很低，且受地域性种植影响大．通过研究已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图实线方框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生青蒿素合成所需的中间产物FPP（如图虚线方框内所示）．请回答以下问题：

（1）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菌细胞过程中，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因、CYP71AV1酶基因等基因．导入相关基因前，一般先用钙离子处理酵母细胞，使之由常态变为感受态．
（2）在FPP合成酶基因表达过程中，①是转录过程，需要RNA聚合酶酶催化，此酶在基因上结合的特定部位是启动子．检测过程②是否成功一般可采用抗原-抗体杂交方法．
（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，但酵母菌合成的青蒿素仍然很少，根据图解分析原因很可能是在酵母细胞中，一部分FPP合成固醇．

分析分析题图：图中实线方框中表示青蒿细胞中青蒿素的合成途径，青蒿素的合成需要FPP合成酶、ADS酶和CYP71AV1酶．虚线方框表示酵母细胞合成FPP合成酶及固醇的过程，酵母细胞只能合成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）由图可知，酵母细胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶和CYP71AV1酶，即酵母细胞缺乏ADS酶基因和CYP71AV1酶基因．酵母菌是微生物，因此将目的基因导入微生物细胞常用感受态转化法，其转化方法是：先用Ca²⁺处理细胞，使其成为感受态细胞，再将重组表达载体DNA分子溶于缓冲液中与感受态细胞混合，在一定的温度下促进感受态细胞吸收DNA分子，完成转化过程．
（2）图中①表示转录过程，该过程需要RNA聚合酶的催化，mRNA从核孔进入细胞质；启动子是一段有特殊结构的DNA片段，位于基因的首端，是RNA聚合酶识别和结合的部位，能驱动基因转录出mRNA，最终获得所需的蛋白质．过程②表示翻译，最后检测目的基因是否翻译成蛋白质，方法是从转基因生物中提取蛋白质，用相应的抗体进行抗原-抗体杂交．
（3）由图可知，酵母细胞中部分FPP用于合成了固醇，因此将相关基因导入酵母菌后，即使这些基因能正常表达，酵母菌合成的青蒿素仍很少．
故答案为：
（1）ADS酶基因 CYP71AV1酶基因钙离子
（2）转录 RNA聚合酶启动子抗原-抗体杂交
（3）在酵母细胞中，一部分FPP合成固醇

点评本题结合图解，考查遗传信息的转录和翻译、基因自由组合定律的实质及应用，要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等；同时还要求考生能分析题图，从中提取有效信息答题．

练习册系列答案

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4．如表是某小组为“探究过氧化氢酶的活性是否受pH影响”而设计的实验操作步骤，据表回答下列问题．

操作步骤	操作方法	试管甲	试管乙
1	加体积分数为3%的过氧化氢溶液	2mL	2mL
2	加质量分数为5%的盐酸	1mL	/
3	加质量分数为5%的氢氧化钠溶液	/	1mL
4	加质量分数为20%的猪肝研磨液	2滴	2滴
5	观察	较少气泡	较多气泡

（1）本实验的自变量是pH，因变量是过氧化氢分解速率，可观测的指标是相同时间内气泡的产生量．
（2）上述操作步骤中存在明显的缺陷，请写出改进方案：增设丙组，加2mLH₂O₂液和1mL蒸馏水后加入2滴猪肝研磨液与甲、乙组对照，其他步骤不变．
（3）为了将此多余的猪肝研磨液保留到下次使用，应对它进行冷藏（填“高温”或“冷藏”）处理．
（4）如果用出现同一结果所需要的时间来表示酶的活性，那么所需的时间越长，酶的活性越低（或弱）．

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5．如图所示为科学家利用番茄叶细胞和马铃薯叶细胞杂交培育“番茄-马铃薯”植株的过程，请回答下列问题．

（1）①②过程使用了纤维素酶和果胶酶，在动物细胞培养技术中，使细胞分离开来的酶是胰蛋白酶（或胶原蛋白酶）．
（2）过程③在化学药剂聚乙二醇（PEG）的作用下会发生细胞融合．
（3）过程⑤属于脱分化．
（4）为了获得突变体，通常要对愈伤组织进行化学或物理的诱变处理．
（5）植物体细胞杂交的优点克服不同生物远缘杂交不亲和的障碍．

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2．

生态文明是指人类遵循人、自然、杜会和谐发展这一客观规律而取得的物质与精神成果的总和．以前，某地区的居民生活污水，以及食品厂、造纸厂等企业的工业有机废水都向一条河流中排放，使原本清澈得河水变得又黑又臭，在环保部门配合下，他们对河水进行了如下处理后（见图），情况大有改观．
（1）以前，大量污水排放使河水变得黑臭，从生态系统的稳定性的角度分析其原因是外来干扰超过了生态系统的自我调节能力．
（2）经过栽培水耕蔬菜，水中氮、磷明显减少，陆地栽培植物在土淹水时，根据细胞会进行无氧呼吸，产生酒精等物质，对根细胞造成伤害．
（3）水耕蔬菜池中还生活着一些细菌、原生动物和其他生物类群，实质就是一个小型的（人工湿地）生态系统．水耕蔬菜如空心菜、水芹菜、茭白等得生长，能抑制水中浮游藻类得繁殖和生长，实现了水体净化，并进一步实现了生态系统的物质多层次得循环利用，其中水耕蔬菜和浮游藻类得种间关系是竞争．
（4）人们在生活中使用聚乙烯塑料袋已经成为一个严重得社会问题，并造成环境污染，被称为“白色污染”．从生态系统物质循环得角度来看，造成“白色污染”得根本原因是分解者不能在短时间内将聚乙烯塑料降解为无机物．

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