Question

1．青蒿素是从植物黄花蒿茎叶中提取的有过氧基团的倍半萜内酯药物，控制疟疾挽救了数百万人的生命．为了获取更多的青蒿素，科学家采用多种方法．
方法一：利用雌雄同株的野生型青蒿（二倍体，体细胞染色体数18条），通过传统的育种和现代生物技术培育高青蒿素含量的植株．
方法二：科学家用基因工程技术，利用酵母菌细胞合成靑蒿素（如图所示）．
（1）若利用植物组织培养技术进行青蒿素的工厂化生产，可将青蒿素细胞经培养获得的愈伤组织细胞置于发酵罐中培养，经有丝分裂方式实现细胞数目的增多并产生大量的青蒿素．
（2）根据图示代谢过程，科学家在培育能产生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，继而可利用DNA分子杂交 技术检测目的基因是否导入受体细胞．
（3）图中①②过程无论发生在青蒿素细胞中，还是发生在酵母细胞中，都能产生相同的物质FPP，原因是都具有FPP合成酶基因，FPP合成酶基因所携带的遗传信息相同、两种生物共用一套遗传密码．（写出2点）
（4）实验发现，酵母细跑导入相关基因后，该基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿素仍很少，根据图解分析原因可能是酵母细胞中部分FPP用于合成固醇．

Answer 1

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，因此其不能合成青蒿素．

解答 解：（1）利用植物组织培养技术进行工厂化生产青蒿素时，通常从培养的愈伤组织中提取青蒿素．愈伤组织细胞细胞增殖的方式为有丝分裂．
（2）由图可知，酵母细胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶，即酵母细胞缺乏ADS酶基因．因此，要培育能产生青蒿素的酵母细胞，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因．检测目的基因是否导入受体细胞可采用DNA分子杂交技术．
（3）图中①②过程无论发生在青蒿素细胞中，还是发生在酵母细胞中，都能产生相同的物质FPP，原因有：都具有FPP合成酶基因，FPP合成酶基因所携带的遗传信息相同；不同细胞中转录相同的模板链，转录和翻译过程中都遵循碱基互补配对原则；两种生物共用一套遗传密码；都具有底物IPP．
（4）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）愈伤组织
（2）ADS酶基因   DNA分子杂交技术
（3）都具有FPP合成酶基因，FPP合成酶基因所携带的遗传信息相同；不同细胞中转录相同的模板链，转录和翻译过程中都遵循碱基互补配对原则；两种生物共用一套遗传密码；都具有底物IPP
（4）酵母细胞中部分FPP用于合成固醇

点评 本题结合图解，考查基因工程的操作步骤、植物细胞工程等有关知识，要求考生识记目的基因获取的方法，识记植物细胞培养的过程和条件，同时还要求考生能分析题图，从中提取有效信息答题．