Question

【题目】2018年，国际顶尖学术期刊《Nature》以封面文章刊登了中国科学家的研究成果——成功构建了“单条染色体的酿酒酵母”，这是合成生物学领域里程碑式的进展。

（1）酵母菌是生物学研究中常用的模式生物，与蓝细菌相比，酵母菌最主要的结构特征是__________。

（2）将天然酿酒酵母细胞中的16条染色体融合为一条，需要去除染色体的端粒、着丝粒等冗余序列。端粒是位于染色体两端的__________复合体，有研究表明，随着细胞分裂次数增加，端粒将不断缩短，组成正常基因的__________序列受到损伤，从而引发细胞的__________。

（3）端粒酶具有修复端粒的功能。为探究甲磺酸甲酯（MMS）是否对酵母菌的端粒酶活性有影响，研究人员进行了相关实验，结果见图1、图2。

由图可知，本实验的自变量是__________，实验结果显示，MMS对酿酒酵母端粒酶的活性有__________作用，且当__________时效果最为显著。

（4）酿酒酵母有三分之一基因与人类基因同源，对酵母菌的研究可能有哪些潜在的应用价值？__________。（列出一点）

Answer 1

【答案】有以核膜为界限的细胞核 DNA-蛋白质 DNA 衰老 MMS的浓度和处理时间 促进 MMS浓度为0.4mmol/L、处理时间72h 有利于了解人类基因的结构与功能；为研究人类端粒功能及细胞衰老提供一个很好的模型

【解析】

分析图1结果可知，用药组端粒酶活性高于未用药组，说明MMS对酿酒酵母端粒酶的活性有促进作用，且处理时间72h时促进作用最强；分析图2结果可知，MMS浓度为0.4mmol/L时，端粒酶的活性最高。

（1）酵母菌属于真菌，是真核生物，与原核生物蓝细菌相比，酵母菌最主要的结构特征是有以核膜为界限的细胞核。

（2）端粒是位于染色体两端的DNA-蛋白质复合体，有研究表明，随着细胞分裂次数增加，端粒将不断缩短，组成正常基因的DNA序列受到损伤，从而引发细胞衰老。

（3）分析图示可知，本实验的自变量有两个，MMS的浓度和处理时间，图1结果显示，用药组端粒酶活性高于未用药组，故MMS对酿酒酵母端粒酶的活性有促进作用，且处理时间72h时促进作用最强，由图2结果可知，MMS浓度为0.4mmol/L时，端粒酶的活性最高。故当MMS浓度为0.4mmol/L、处理时间72h时效果最为显著。

（4）酿酒酵母有三分之一基因与人类基因同源，这有利于了解人类基因的结构与功能；为研究人类端粒功能及细胞衰老提供一个很好的模型。