(16分)2012年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在G蛋白偶聯(lián)受體領(lǐng)域作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家。下圖表示位于甲狀腺細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的G蛋白在與促甲狀腺激素受體結(jié)合形成G蛋白偶聯(lián)受體后被活化,進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)一系列代謝變化的過(guò)程。請(qǐng)回答:

(1)促甲狀腺激素是由______________分泌的,它與促甲狀腺激素受體結(jié)合形成G蛋白偶聯(lián)受體的過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有________________的功能。推測(cè)“功能蛋白A”的生物效應(yīng)是促進(jìn)___________________的合成和分泌。上圖的作用機(jī)理也說(shuō)明激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)之一是作用于___________________________。

(2)人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行①過(guò)程時(shí)啟用的起始點(diǎn)_______________(在“都相同” 、“都不同”、“不完全相同”中選擇),其原因是___________________________。

(3)若該功能蛋白A起催化作用,說(shuō)明功能蛋白A基因通過(guò)_________________________,進(jìn)而控制生物的性狀。科研人員發(fā)現(xiàn)有些功能蛋白A分子量變小,經(jīng)測(cè)序表明這些分子前端氨基酸序列正確,但從某個(gè)谷氨酸開始以后的所有氨基酸序列丟失,則功能蛋白A基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈上相應(yīng)的位置堿基發(fā)生的變化為______________________(已知谷氨酸密碼子:GAA、GAG,終止密碼子:UAA、UAG、UGA)。

 

【答案】

(1)垂體      細(xì)胞間信息交流      甲狀腺激素     靶器官、靶細(xì)胞(各1分)

(2)不完全相同    不同組織細(xì)胞中基因進(jìn)行選擇性表達(dá)

(3)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程   C→A(或CTC→ATC,或CTT→ATT)

【解析】

試題分析:(1)促甲狀腺激素是由垂體分泌的,它與促甲狀腺激素受體結(jié)合形成G蛋白偶聯(lián)受體的過(guò)程體現(xiàn)了細(xì)胞膜具有細(xì)胞間信息交流的功能。由題干信息可知,功能蛋白A能促進(jìn)甲狀腺細(xì)胞合成和分泌甲狀腺激素。上圖的作用機(jī)理也說(shuō)明激素調(diào)節(jié)的特點(diǎn)之一是作用于靶器官、靶細(xì)胞。

(2)由于不同的細(xì)胞會(huì)發(fā)生基因的選擇性表達(dá),即表達(dá)的基因不完全相同,因此人體不同組織細(xì)胞的相同DNA進(jìn)行轉(zhuǎn)錄過(guò)程時(shí)啟用的起始點(diǎn)不完全相同。

(3)若該功能蛋白A起催化作用,即該功能蛋白是一種酶,說(shuō)明功能蛋白A基因通過(guò)控制酶的合成來(lái)控制代謝過(guò)程,進(jìn)而控制生物的性狀。功能蛋白A在發(fā)生基因突變后,從谷氨酸之后所有的氨基酸序列丟失,由谷氨酸的密碼子GAA,GAG,對(duì)比終止密碼子UAA,UAG,UGA可推測(cè),在功能蛋白A基因上發(fā)生的堿基變化可能是C→A(或CTC→ATC,或CTT→ATT)。

考點(diǎn):本題考查基因的表達(dá)的相關(guān)知識(shí),意在考查考生能理解所學(xué)知識(shí)的要點(diǎn),把握知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系。

 

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A.G蛋白的合成場(chǎng)所為一種無(wú)膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器

B.G蛋白分子中氨基數(shù)等于羧基數(shù)

C.G蛋白偶聯(lián)受體存在于細(xì)胞膜的外側(cè),與細(xì)胞膜的信息傳遞功能有關(guān)

D.G蛋白偶聯(lián)受體與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色

 

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(1)促甲狀腺激素是由       分泌的,圖中“功能蛋白A”的生物效應(yīng)是促進(jìn)____________的合成和分泌。

(2)過(guò)程①需要細(xì)胞質(zhì)為其提供_______作為原料,參與②過(guò)程的RNA有        。

(3)寒冷環(huán)境中,甲狀腺細(xì)胞分泌甲狀腺激素的量將     ,主要使肌肉和肝臟產(chǎn)熱增加,從而維持體溫恒定。

(4)高溫條件下抗洪搶險(xiǎn)的解放軍戰(zhàn)士大量出汗、耗能很多,又面臨洪水中病原體危害。高強(qiáng)度的體力勞動(dòng),若不及時(shí)補(bǔ)充能源物質(zhì),      等激素的分泌量將增加,以暫時(shí)維持血糖平衡。大量出汗而未補(bǔ)充水分時(shí),機(jī)體內(nèi)抗利尿激素的分泌量將      ,以維持水平衡。若某人被一種病毒侵入體內(nèi),      細(xì)胞依賴細(xì)胞膜的     性可將部分病毒吞入消滅。

 

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(1) 促甲狀腺激素是由垂體分泌的,圖中“功能蛋白A”的生物效應(yīng)是促進(jìn)____________的合成和分泌。

(2) 過(guò)程①需要細(xì)胞質(zhì)為其提供__________作為原料,催化該過(guò)程的酶是____________。

(3) 過(guò)程②除了圖中已表示出的條件外,還需要__________________(至少寫出2項(xiàng))。一個(gè)mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體的意義是______________________。

(4) 科研人員發(fā)現(xiàn)有些功能蛋白A分子量變小,經(jīng)測(cè)序表明這些分子前端氨基酸序列正確,但從某個(gè)谷氨酸開始以后的所有氨基酸序列丟失,則功能蛋白A基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈上相應(yīng)位置堿基發(fā)生的變化是__________(已知谷氨酸密碼子:GAA、GAG,終止密碼子:UAA、UAG、UGA)。

(5) DNA分子經(jīng)過(guò)誘變,某位點(diǎn)上一個(gè)正常堿基(設(shè)為P)變成了尿嘧啶。該DNA連續(xù)復(fù)制兩次,得到4個(gè)子代DNA分子,相應(yīng)位點(diǎn)上的堿基對(duì)分別為U—A、A—T、G—C、C—G,推測(cè)“P”可能是__________或__________。

 

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2012年10月10日,69歲的美國(guó)科學(xué)家羅伯特·萊夫科維茨和57歲的布萊恩·科比爾卡因進(jìn)一步揭示了G蛋白偶聯(lián)受體的內(nèi)在工作機(jī)制,分享了2012年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)。G蛋白偶聯(lián)受體是細(xì)胞表面的信號(hào)接收器,下列關(guān)于G蛋白及G蛋白偶聯(lián)受體的敘述錯(cuò)誤的是


  1. A.
    G蛋白的合成場(chǎng)所為一種無(wú)膜結(jié)構(gòu)的細(xì)胞器
  2. B.
    G蛋白分子中氨基數(shù)等于羧基數(shù)
  3. C.
    G蛋白偶聯(lián)受體存在于細(xì)胞膜的外側(cè),與細(xì)胞膜的信息傳遞功能有關(guān)
  4. D.
    G蛋白偶聯(lián)受體與雙縮脲試劑反應(yīng)呈現(xiàn)紫色

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