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2015年10月,我国女科学家屠呦呦等因发现能有效治疗疟疾的青蒿素而获得了“诺贝尔生理学或医学奖”.在青蒿中,青蒿素的含量很低,且受地域性种植的影响较大.研究人员已经弄清了青
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2015年10月,我国女科学家屠呦呦等因发现能有效治疗疟疾的青蒿素而获得了“诺贝尔生理学或医学奖”.在青蒿中,青蒿素的含量很低,且受地域性种植的影响较大.研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿酸的合成途径(如下图的实线框“口”内所示).研究发现,酵母细胞也能够产生青蒿酸合成的中间产物FPP(如下图的虚线框“”内所示).请回答下列问题:
(1)在FPP合成酶基因的表达过程中,完成过程①需要___酶催化.
(2)为了提高青蒿素的产量,需要对青蒿细胞进行植物组织培养,用青蒿细胞培养到薄壁细胞的过程叫做___,由薄壁细胞大量增殖的细胞分裂方式是___.
(3)根据图示的代谢过程,若科学家用基因工程技术培育能产生青蒿酸的酵母细胞,需要向酵母细胞中导入___、___ 等.在基因工程的操作过程中,为了目的基因在受体细胞中能稳定存在、复制、遗传和表达,使其发挥作用,需要构建___.
(4)实验发现,改造后的酵母菌细胞的基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿酸仍很少.根据图解分析,其原因可能是___.
(5)利用酵母细胞生产青蒿酸的明显优势有___(答对一个要点即可).
(1)在FPP合成酶基因的表达过程中,完成过程①需要___酶催化.
(2)为了提高青蒿素的产量,需要对青蒿细胞进行植物组织培养,用青蒿细胞培养到薄壁细胞的过程叫做___,由薄壁细胞大量增殖的细胞分裂方式是___.
(3)根据图示的代谢过程,若科学家用基因工程技术培育能产生青蒿酸的酵母细胞,需要向酵母细胞中导入___、___ 等.在基因工程的操作过程中,为了目的基因在受体细胞中能稳定存在、复制、遗传和表达,使其发挥作用,需要构建___.
(4)实验发现,改造后的酵母菌细胞的基因能正常表达,但酵母菌合成的青蒿酸仍很少.根据图解分析,其原因可能是___.
(5)利用酵母细胞生产青蒿酸的明显优势有___(答对一个要点即可).
▼优质解答
答案和解析
(1)图中①表示转录过程,该过程需要RNA聚合酶的催化,mRNA从核孔进入细胞质.
(2)为了提高青蒿素的产量,需要对青蒿细胞进行植物组织培养,用青蒿细胞培养到薄壁细胞的过程叫做 脱分化,由薄壁细胞大量增殖的细胞分裂方式是 有丝分裂.
(3)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.
为了目的基因在受体细胞中能稳定存在、复制、遗传和表达,使其发挥作用,需要构建 基因表达载体.
(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.由此可推知通过基因改造干扰ERG9酶合成的过程或降低ERG9酶活性.
(5)利用酵母细胞生产青蒿酸与从植物体内直接提取相比较,明显的优势有:酵母细胞繁殖快、代谢速率旺盛、酶母菌易培养、成本低、工业化生产、克服地域性种植的限制等.
故答案为:
(1)RNA聚合
(2)脱分化 有丝分裂
(3)ADS酶基因 CYP71AV1酶基因 基因表达载体
(4)酵母菌细胞中FPP部分用于合成固醇
(5)细胞繁殖快、代谢速率旺盛、酶母菌易培养
(2)为了提高青蒿素的产量,需要对青蒿细胞进行植物组织培养,用青蒿细胞培养到薄壁细胞的过程叫做 脱分化,由薄壁细胞大量增殖的细胞分裂方式是 有丝分裂.
(3)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.
为了目的基因在受体细胞中能稳定存在、复制、遗传和表达,使其发挥作用,需要构建 基因表达载体.
(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.由此可推知通过基因改造干扰ERG9酶合成的过程或降低ERG9酶活性.
(5)利用酵母细胞生产青蒿酸与从植物体内直接提取相比较,明显的优势有:酵母细胞繁殖快、代谢速率旺盛、酶母菌易培养、成本低、工业化生产、克服地域性种植的限制等.
故答案为:
(1)RNA聚合
(2)脱分化 有丝分裂
(3)ADS酶基因 CYP71AV1酶基因 基因表达载体
(4)酵母菌细胞中FPP部分用于合成固醇
(5)细胞繁殖快、代谢速率旺盛、酶母菌易培养
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