Question

2009年诺贝尔生理学或医学奖授予因发现端粒和端粒酶如何保护染色体的三位学者。端粒是染色体末端的一种特殊结构（如图1染色体两端所示），其DNA末端含有由简单的串联重复序列(如下右图中的－TTAGGG－)组成的单链突出段，它们能防止不同染色体末端发生错误融合。它们在细胞分裂时不能被完全复制，因而随分裂次数的增加而缩短，除非有端粒酶的存在。端粒酶由RNA和蛋白质组成，其RNA含有与端粒DNA重复序列互补的一个片段(如图2中的－AAUCCC－)，是合成端粒DNA的模板；其蛋白质催化端粒DNA的合成，催化的一种机制如下图。研究表明：如果细胞中不存在端粒酶的活性，染色体将随每次分裂而变得越来越短，而且由于细胞的后代因必需基因的丢失，最终死亡。培养中少数变得长生不老的癌细胞表现出有活性的端粒酶和稳定长度的端粒。

          图1

             图2

染色体末端发生错误融合属于染色体结构变异中的        ，结果使染色体上基因的         和        发生改变。

图中“聚合”过程需要          种脱氧核苷酸。端粒酶中，蛋白质成分的功能类似于              (酶)。

正常体细胞中不存在端粒酶的活性，你认为新复制出的DNA与亲代DNA完全相同吗?                                 。体外培养正常成纤维细胞，细胞中的端粒长度与细胞增殖能力呈                            关系。

从材料分析可知，正常体细胞不断走向衰老的生理原因是                  。

依据“端粒学说”，请提出一种可以抗肿瘤药物的作用机制。                     

                                       。

科学家发现精子中的端粒长度与受试者的年龄无关。这是因为精子细胞中        。应用端粒和端粒酶的研究成果有望            ，增强人类身体健康。

Answer 1

【小题1】易位  数量  顺序 

【小题2】3  逆转录酶 

【小题3】不完全相同  正相关 

【小题4】端粒酶活性的丧失

【小题5】抑制端粒酶基因的表达（或剔除端粒酶基因，或抑制端粒酶的活性。）（只要合理即可）

【小题6】端粒酶能正常表达，使端粒保持一定的长度   延缓衰老，控制癌症（答出一点即可）

解析:

【小题1】考查了染色体结构变异，染色体末端错误融合属于易位，导致基因的数量和顺序发生改变；

【小题2】中正常的情况下聚合需要4种脱氧核苷酸，但题中显示是TAG三种碱基，所以图中聚合需要3种脱氧核苷酸。

【小题3】可根据题干中信息“研究表明：如果细胞中不存在端粒酶的活性，染色体将随每次分裂而变得越来越短，而且由于细胞的后代因必需基因的丢失，最终死亡。”判断新复制出的DNA与亲代DNA不完全相同，细胞中的端粒长度与细胞增殖能力呈正相关关系。题【小题4】正常细胞的衰老就是因为端粒酶活性的丧失。

【小题5】具有一定的开放性，只要是围绕抑制端粒酶的生成和活性提出合理机制的均正确。

【小题6】端粒保持一定长度说明端粒酶能正常发挥活性。利用这一成果可延缓衰老、治疗癌症。