2015年诺贝尔生理医学奖(屠呦呦)相关生物试题

1.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。在野生植物中提取青蒿素治疗疟疾，这体现了野生生物的( )

A. 直接使用价值

B. 间接使用价值

C. 潜在使用价值

D. A与B的总和

【答案】A

2.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。青蒿素是从植物黄花蒿的组织细胞中所提取的一种代谢产物，其作用方式目前尚不明确，推测可能是作用于疟原虫的食物泡膜，从而阻断了营养摄取的最早阶段，使疟原虫较快出现氨基酸饥饿，迅速形成自噬泡，并不断排出虫体外，使疟原虫损失大量胞浆而死亡。从上述的论述中，不能得出的是( )

A．疟原虫对外界食物的获取方式主要是胞吞，体现了细胞膜的流动性特点

B．细胞质是细胞代谢的主要场所，如果大量流失，甚至会威胁到细胞生存

C．疟原虫寄生在寄主体内，从生态系统的成分上来看，可以视为分解者

D．利用植物组织培养的方式，可以实现青蒿素的大规模生产

【答案】C

3.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。但是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青蒿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，完成过程②需要的物质有、、等，结构有。

（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，为提高酵母菌合成的青蒿素的产量，请提出一个合理的思路。

（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、、等。【答案】

（1）RNA聚合氨基酸 ATP tRNA 核糖体

（2）ADS酶基因 CYP71AV1酶基因

（3）FPP合成固醇通过基因改造降低FRG9酶活性

（4）青蒿素产量高成本低适合各地生产

4.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。利用雌雄同株的野生型青蒿(二倍体，体细胞染色体数为18)，通过传统育种和现代生物技术可培育高青蒿素含量的植株。请回答以下相关问题：

(1)假设野生型青蒿白青秆(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、分裂叶植株所占比例为________。

(2)四倍体青蒿中青蒿素含量通常高于野生型青蒿，低温处理野生型青蒿正在有丝分裂的细胞会导致染色体不分离，从而获得四倍体细胞并发育成植株。推测低温处理导致细胞染色体不分离的原因是________。四倍体青蒿与野生型青蒿杂交后代体细胞的染色体数为________。【答案】

(1)9 AaBb×aaBb、AaBb×Aabb 1/8

(2)低温抑制纺锤体形成 27

5.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。研究人员已经弄清了青蒿细胞中青蒿素的合成途径（如图中实线方框内所示），并且发现酵母细胞也能够产生合成青蒿酸的中间产物FPP（如图中虚线方框内所示）。

（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，该部位称为启动子。

（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。

（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。

【答案】

（1）核孔合成FPP合成酶

（2）ADS酶基因、CYP71AV1酶基因转录

（3）酵母细胞中部分FPP用于合成固醇

（4）9 AaBb×aaBb或AaBb×Aabb 1/8

6.中国女科学家屠呦呦获2015年诺贝尔生理医学奖，她研制的抗疟药青蒿素挽救了数百万人的生命。我国山西的青蒿资源非常丰富，本研究为开发利用青蒿资源提供实验依据。

【实验一】

研究目的：比较同一植株不同生长期叶片中青蒿素含量的差异

材料准备：5～9月期间，分别采集成苗期、生长盛期、花期和果期的青蒿叶，干燥后粉碎备用。

（1）根据研究目的，下列属于实验时需控制的因素是_____________。（多选）

A．采摘时叶片中含水量

B．采集叶片时的气温

C．叶片的着生位置

D．叶片干燥的程度

（2）．将实验数据绘制成图。

该坐标图的横坐标名称是__________，纵坐标名称是__________。

（3）．根据实验一的研究结果，选择期的青蒿作为继续研究的实验材料。

【实验二】

材料准备：采集青蒿不同组织如根、茎、老叶（叶龄21d）、新叶（叶龄7d），共采集3次，每次在同一地方随机采样。所有样品均采用烘干和自然干燥2种方式干燥，粉碎后备用。

实验结果：青蒿素含量（mg/g）

第1次采集：

根：1.02（晒干），0.74（烘干）；

茎：0.09（晒干），0.04（烘干）；

老叶：3.91（晒干），2.66（烘干）；

新叶：4.57（晒干），3.49（烘干）。

第2次采集：

根：1.05（晒干），0.72（烘干）；

茎：0.11（晒干），0.09（烘干）；

老叶：4.02（晒干），2.71（烘干）；

新叶：4.65（晒干），3.69（烘干）。

第3次采集：

根：1.14（晒干），0.79（烘干）；

茎：0.10（晒干），0.02（烘干）；

老叶：4.05（晒干），2.95（烘干）；

新叶：4.58（晒干），3.59（烘干）。

（4）本实验的研究目的是_____________________________。

（5）根据研究目的，设计一个实验数据记录表，用于记录上述数据。（不用抄录数据）【答案】

（1）．CD

（2）．生长期青蒿素含量（mg/g）

（3）．生长盛期

（4）．不同组织中青蒿素含量的比较以及不同干燥方法对青蒿素含量的影响（2分）