Question

抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。中国女科学家屠呦呦由于在青蒿素研发所做的重大贡献荣获2015年诺贝尔生理医学奖。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，过程②在核糖体上进行，需要的物质有                 （1分）、ATP、tRNA等。

（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FPP合成了固醇，为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，通过基因改造，使FRG9酶活性           。

（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               

                  、成本低、适合各地生产等。

Answer

（1）RNA聚合 氨基酸（1分） （2）ADS酶基因和 CYP71AV1酶基因

（3）降低 （4）青蒿素产量高

【解析】

试题分析：（1）在FPP合成酶基因表达过程中，①过程为转录，需要RNA聚合酶催化，过程②为翻译，在核糖体上进行，需要的物质有氨基酸、ATP、tRNA等。

（2）由图可知，酵母细胞能合成FPP合成酶，但不能合成ADS酶和和 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酶基因和 CYP71AV1酶基因等基因。

（3）题图显示：ERG9酶能将合成青蒿酸的中间产物FPP转化为固醇，从而使酵母合成的青蒿素减少；所以欲提高酵母菌合成的青蒿素的产量，需通过基因改造，使FRG9酶的活性降低。

（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：酵母菌易培养、繁殖快、细胞代谢旺盛，因此青蒿素产量高，此外还具有成本低、适合各地生产等优势。

考点：本题考查基因的表达、基因工程的相关知识，意在考查学生能从题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。