2009年度諾貝爾生理學或醫(yī)學獎于2009年10月5日在瑞典卡羅林斯卡醫(yī)學院揭曉,美國三們科學家伊麗莎白·布蘭克波恩(ElizabethH.Blackburn)、卡羅爾·格雷德(CarolW.Greider)和杰克·紹斯塔克(JackW.Szostak)因發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶保護染色體的機制而共同獲得該獎項。

什么是端粒和端粒酶呢?端粒是真核生物染色體線性DNA分子末端的結構。形態(tài)學上,染色體DNA末端膨大成粒狀,像兩頂帽子那樣蓋在染色體兩端,因而得名。在某些情況下,染色體可以斷裂,這時,染色體斷端之間會發(fā)生融合,或者斷端被酶降解。但正常染色體不會整體地互相融合,也不會在末端出現(xiàn)遺傳信息的丟失(被降解之類)。可見端粒在維持染色體和DNA復制的完整性有重要作用。

  真核生物雙螺旋DNA雙鏈復制時,會有一小段DNA引物連接在復制的起始部位,在合成酶的作用下,在引物后依次連接上A、T、C、G(脫氧核苷),形成新的DNA鏈。復制完成后,最早出現(xiàn)的起始端引物會被降解,留下的空隙沒法填補,這樣細胞染色體DNA將面臨復制一次就縮短一些的問題。這種縮短的情況在某些低等生物的特殊生活條件下可以觀察到,但卻是特例。事實上,染色體雖經(jīng)多次復制,卻不會越來越短。早期的研究者們曾假定有一種過渡性的環(huán)狀結構來幫助染色體末端復制的完成,但后來卻一直未能證實這種環(huán)狀結構的存在。

  20世紀80年代中期,科學家們發(fā)現(xiàn)了端粒酶。當DNA復制終止時,端粒酶的作用下,通過端粒的依賴模板的復制,可以補償由去除引物引起的末端縮短,因此在端粒的保持過程中,端粒酶至關重要。

  隨著細胞分裂次數(shù)的增加,端粒的長度是在逐漸縮短的,當端粒變得不能再短時,細胞不再分裂,而會死亡。并且發(fā)現(xiàn),體細胞端粒長度大大短于生殖細胞,胚胎細胞的端粒也長于成年細胞?茖W家發(fā)現(xiàn),至少可以認為在細胞水平的老化,和端粒酶的活性下降有關。

——摘自2009年10月13日《科技日報》

根據(jù)上述材料,回答下列問題:

(1)端粒和端粒酶的基本組成單位分別是________。

(2)端粒酶對染色體的的作用是____________________。

(3)人體衰老的原因是____________________________。

(4)“從位置上看,端粒就是染色體的著絲點”,這句話對嗎?為什么?

__________________________。

(5)請結合端粒酶的作用,從基因的角度設想一項治療癌癥的措施。

__________________________。

答案:
解析:

  (1)脫氧核苷酸、氨基酸

 。2)維持復制后的染色體的正常形成態(tài)(或維持復制后的染色體的長度不變或其他類似合理答案)

  (3)端粒酶的活性下降(其他合理答案酌情給分,但要求是結合本材料的答案)

 。4)不對,因為端粒位于染色體的末端,而很多染色體的著絲點不位于染色體的末端(其他合理答案也給分,但要從“位置上”說明問題)

 。5)使控制端粒酶合成的基因發(fā)生突變(或或使控制端粒酶合成的基因不能復制或使控制端粒酶的基因不能轉錄)


練習冊系列答案
相關習題

科目:高中生物 來源:湖南省長郡中學2011屆高三分班考試生物試題 題型:013

2009年度諾貝爾化學獎授予英國科學家拉瑪克里斯南、美國科學家斯泰茨、以色列科學家約納什因,以表彰他們在核糖體結構和功能研究中的貢獻,以下對核糖體的敘述正確的是

[  ]
A.

所有生物都含有核糖體

B.

核糖體不含膜結構,因此不含有磷元素

C.

核糖體是細胞內水和ATP形成的重要場所之一

D.

核仁與核糖體的形成有關

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科目:高中生物 來源: 題型:

近期統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,癌癥已成為我國城鄉(xiāng)居民的首要死因。請根據(jù)提供的資料回答問題:

(1)體外分別培養(yǎng)某種癌細胞和正常體細胞,圖中代表癌細胞生長曲線的是    。在體內,癌細胞可能侵襲周圍正常組織,說明癌細胞具有    的特征。

(2)細胞癌變后,膜表面會出現(xiàn)一些不同于正常細胞的蛋白質,這些蛋白質會成為    ,引起機體的免疫應答,在應答中直接使癌細胞裂解的免疫細胞是    。

(3)2009年10月5日,美國科學家伊麗莎白·布萊克本、卡蘿爾·格雷德和杰克·紹斯塔克因“發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶是如何保護染色體的”而被授予2009年度諾貝爾生物學或醫(yī)學獎。端粒酶是與染色體末端結構相關的一種細胞組分。表中數(shù)據(jù)顯示細胞癌變可能與端粒酶的活性有關,請完成下面的探究實驗:

實驗目的:探究端粒酶活性與細胞癌變的關系。

實驗材料:癌細胞、端粒酶抑制劑、細胞培養(yǎng)液等。

實驗步驟:

            ;

            ;

            。

結果預測及分析:           

(4)請根據(jù)上述內容,提出一種治療癌癥的新思路:         

 

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科目:高中生物 來源: 題型:

2009年度諾貝爾化學獎授予英國科學家拉馬克里希南、美國科學家施泰茨、以色列科學家約納特,以表彰他們在核糖體結構和功能研究中的貢獻,以下對核糖體的敘述中正確的是(  )

A.所有生物都含有核糖體

B.核糖體不含膜結構,因此不含磷

C.核糖體是細胞內水和ATP形成的重要場所之一

D.核仁與核糖體的形成有關

 

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科目:高中生物 來源: 題型:

近期統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示,癌癥已成為我國城鄉(xiāng)居民的首要死因。請根據(jù)提供的資料回答問題:

(1)體外分別培養(yǎng)某種癌細胞和正常體細胞,圖中代表癌細胞生長曲線的是    。在體內,癌細胞可能侵襲周圍正常組織,說明癌細胞具有    的特征。

(2)細胞癌變后,膜表面會出現(xiàn)一些不同于正常細胞的蛋白質,這些蛋白質會成為    ,引起機體的免疫應答,在應答中直接使癌細胞裂解的免疫細胞是    。

(3)2009年10月5日,美國科學家伊麗莎白·布萊克本、卡蘿爾·格雷德和杰克·紹斯塔克因“發(fā)現(xiàn)端粒和端粒酶是如何保護染色體的”而被授予2009年度諾貝爾生物學或醫(yī)學獎。端粒酶是與染色體末端結構相關的一種細胞組分。表中數(shù)據(jù)顯示細胞癌變可能與端粒酶的活性有關,請完成下面的探究實驗:

細胞類型

增殖代數(shù)

端粒酶活性

正常體細胞

50~60

癌細胞

無限

 

實驗目的:探究端粒酶活性與細胞癌變的關系。

實驗材料:癌細胞、端粒酶抑制劑、細胞培養(yǎng)液等。

實驗步驟:

            

            ;

           

結果預測及分析:            。

 

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科目:高中生物 來源: 題型:

2009年度諾貝爾化學獎授予英國科學家拉瑪克里斯南、美國科學家斯泰茨、以色列科學家約納什因,以表彰他們在核糖體結構和功能研究中的貢獻,以下對核糖體的敘述正確的是  (   )

  A.所有生物都含有核糖體

  B.核糖體不含膜結構,因此不含有磷元素

  C.核糖體是細胞內水和糖類形成的重要場所之一

  D.核仁與核糖體的形成有關

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