Question

青蒿素是治疗疟疾的重要药物．研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图中实线方框内），并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP（如图中虚线方框内）．

（1）在FPP合成酶基因表达过程中，mRNA通过

 

进入细胞质，该分子的作用是作为

 

的模板．
（2）根据图示代谢过程，科学家在培育能产生青蒿素的酵母细胞过程中，需要向酵母细胞中导入什么基因？

 

．此过程构建的基因表达载体应该含有RNA聚合酶识别和结合的部位，以驱动目的基因的

 

，该部位称为

 

．
（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

 

．
（4）野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有

 

种基因型；若F₁代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为

3

8

，则其杂交亲本的基因型组合为

 

，该F₁代中紫红秆、分裂叶植株占所比例为

 

．

Answer 1

考点：遗传信息的转录和翻译,基因的自由组合规律的实质及应用

专题：

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）细胞核中转录形成的mRNA通过核孔进入细胞质；FPP合成酶基因转录形成的mRNA分子作为翻译合成FPP合成酶的模板．
（2）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．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、CYP71AV1酶基因．启动子是RNA聚合酶识别和结合的部位，RNA聚合酶与其结合后可以驱动基因的转录．
（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．
（4）野生型青蒿白青秆（A）对紫红秆（a）为显性，稀裂叶（B）对分裂叶（b）为显性，两对性状独立遗传，则野生型青蒿最多有3×3=9种基因型；若F₁代中白青秆、稀裂叶植株所占比例为

3

8

，即

3

4

×

1

2

或

1

2

×

3

4

，说明亲本的两对基因中，一对均为杂合子，另一对属于测交类型，因此其杂交亲本的基因型组合为AaBb×aaBb、AaBb×Aabb；该F₁代中紫红秆、分裂叶植株（aabb）占所比例为

1

4

×

1

2

=

1

8

．
故答案为：
（1）核孔    合成FPP合成酶
（2）ADS酶基因、CYP71AV1酶基因     转录   启动子
（3）固醇
（4）9    AaBb×aaBb、AaBb×Aabb     

1

8

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；掌握基因自由组合定律的实质，能运用逐对分析法解题；同时还要求考生能分析题图，从中提取有效信息答题．