Question

我国科学家屠呦呦因首次从野生青蒿中提取抗疟药物青蒿素而荣获 2015 年诺贝尔生理学或医学奖。青蒿细胞中青蒿素的合成途径如下图所示，请回答问题：

（1）研究发现，酵母细胞也能够产生合成青蒿素的中间产物 FPP，根据图示代谢过程，科学家若想通过培养酵母细胞获得青蒿酸前体，需要向酵母细胞中导入_____基因。

（2）实验发现，酵母细胞导入相关基因后，该基因能正常表达，但酵母菌合成的青蒿酸前体仍很少，根据图解分析可能的原因是_____。

（3）野生青蒿白青秆和紫红秆为一对相对性状，白青秆植株因青蒿素含量高实用价值更大。为确定显隐性关系，可采取的方法是让某一白青秆植株连续多代_____，若后代______性状分离，可判 断该植株为纯合子。将该纯合白青秆植株与纯合紫红秆植株进行杂交，F₁均为白青秆，F₂白青秆：紫红秆=3:1。由这一结果可初步推测，白青秆性状由__________ 性基因控制。

Answer

ADS酶 FPP合成了固醇，导致合成的青蒿素前体减少 自交 没有出现 显性基因

【解析】

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酶等。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。

（1）根据分析可知，酵母细胞也能够产生合成青蒿素的中间产物 FPP，根据图示代谢过程，科学家若想通过培养酵母细胞获得青蒿酸前体，需要向酵母细胞中导入ADS酶基因，在该基因合成的相关酶的作用下，酵母细胞能合成青蒿素前体。
（2）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，导致合成青蒿素前体较少，为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，可设法将FPP转化为固醇的过程终止。
（3）野生青蒿白青秆和紫红秆为一对相对性状，白青秆植株因青蒿素含量高实用价值更大。为确定显隐性关系，确定显隐关系的方法可以是自交也可以是杂交，这里采取的方法是让某一白青秆植株连续多代自交，若后代没有发生性状分离，说明该植株的白青秆性状表现为纯合。将该纯合白青秆植株与纯合紫红秆植株进行杂交，若F1 均为白青秆，F2 白青秆：紫红秆=3：1，则可初步推测，白青秆性状由显性基因控制，即白青秆性状对紫红秆表现为显性。