Question

【題目】2018年，國際頂尖學(xué)術(shù)期刊《Nature》以封面文章刊登了中國科學(xué)家的研究成果——成功構(gòu)建了“單條染色體的釀酒酵母”，這是合成生物學(xué)領(lǐng)域里程碑式的進(jìn)展。

（1）酵母菌是生物學(xué)研究中常用的模式生物，與藍(lán)細(xì)菌相比，酵母菌最主要的結(jié)構(gòu)特征是__________。

（2）將天然釀酒酵母細(xì)胞中的16條染色體融合為一條，需要去除染色體的端粒、著絲粒等冗余序列。端粒是位于染色體兩端的__________復(fù)合體，有研究表明，隨著細(xì)胞分裂次數(shù)增加，端粒將不斷縮短，組成正常基因的__________序列受到損傷，從而引發(fā)細(xì)胞的__________。

（3）端粒酶具有修復(fù)端粒的功能。為探究甲磺酸甲酯（MMS）是否對酵母菌的端粒酶活性有影響，研究人員進(jìn)行了相關(guān)實驗，結(jié)果見圖1、圖2。

由圖可知，本實驗的自變量是__________，實驗結(jié)果顯示，MMS對釀酒酵母端粒酶的活性有__________作用，且當(dāng)__________時效果最為顯著。

（4）釀酒酵母有三分之一基因與人類基因同源，對酵母菌的研究可能有哪些潛在的應(yīng)用價值？__________。（列出一點）

Answer 1

【答案】有以核膜為界限的細(xì)胞核 DNA-蛋白質(zhì) DNA 衰老 MMS的濃度和處理時間 促進(jìn) MMS濃度為0.4mmol/L、處理時間72h 有利于了解人類基因的結(jié)構(gòu)與功能；為研究人類端粒功能及細(xì)胞衰老提供一個很好的模型

【解析】

分析圖1結(jié)果可知，用藥組端粒酶活性高于未用藥組，說明MMS對釀酒酵母端粒酶的活性有促進(jìn)作用，且處理時間72h時促進(jìn)作用最強(qiáng)；分析圖2結(jié)果可知，MMS濃度為0.4mmol/L時，端粒酶的活性最高。

（1）酵母菌屬于真菌，是真核生物，與原核生物藍(lán)細(xì)菌相比，酵母菌最主要的結(jié)構(gòu)特征是有以核膜為界限的細(xì)胞核。

（2）端粒是位于染色體兩端的DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合體，有研究表明，隨著細(xì)胞分裂次數(shù)增加，端粒將不斷縮短，組成正常基因的DNA序列受到損傷，從而引發(fā)細(xì)胞衰老。

（3）分析圖示可知，本實驗的自變量有兩個，MMS的濃度和處理時間，圖1結(jié)果顯示，用藥組端粒酶活性高于未用藥組，故MMS對釀酒酵母端粒酶的活性有促進(jìn)作用，且處理時間72h時促進(jìn)作用最強(qiáng)，由圖2結(jié)果可知，MMS濃度為0.4mmol/L時，端粒酶的活性最高。故當(dāng)MMS濃度為0.4mmol/L、處理時間72h時效果最為顯著。

（4）釀酒酵母有三分之一基因與人類基因同源，這有利于了解人類基因的結(jié)構(gòu)與功能；為研究人類端粒功能及細(xì)胞衰老提供一個很好的模型。