31、(18分)控制人血红蛋白的基因分别位于11号和16号染色体上,胎儿期和成年期基因的表达情况如图18所示 (注:α2表示两条α肽链)。![]()
⑴人在不同发育时期血红蛋白的组成不同,这是红细胞不同基因 的结果。图中α链由141个氨基酸组成,β链由146个氨基酸组成,那么成年人血红蛋白分子的肽链数是 。
⑵图中11号染色体上β珠蛋白基因中一个碱基对改变,导致谷氨酸被缬氨酸替换(人类镰刀型细胞贫血症)。已知谷氨酸的密码子之一为GAA,缬氨酸的密码子之一为GUA。则突变后的基因控制该氨基酸的相应片段其碱基组成是 。
⑶下列哪种方法不能用来确诊镰刀型贫血症的患者(单选)
A、显微镜下检测染色体的形态 B、显微镜下检测红细胞的形态
C、检测血红蛋白的氨基酸序列 D、利用基因探针进行分子杂交
⑷图19一个镰刀型细胞贫血症的是系谱图。由此可知,镰刀型细胞贫血症是 遗传病。图中Ⅱ6和Ⅱ7再和一个患病男孩的概率为 。请用遗传图解来解释Ⅲ10的患病原因(基因用B、表示b)。
⑸一位研究者检验了东非某人群中290个儿童的血样。在这个人群中疟疾和镰刀型贫血症都流行,调查结果见下表:
|
基因型 |
患疟疾 |
不患疟疾 |
总数 |
|
Bb、bb |
12 |
31 |
43 |
|
BB |
113 |
134 |
247 |
|
总数 |
125 |
165 |
290 |
基因型为bb的个体不到成年就会死亡。分析以下资料可以看出,在非洲疟疾流行地区,镰刀型细胞贫血症和疟疾共同作用的结果是 有了更多的生存机会。经过长期的自然选择,使b的基因频率比疟疾非流行地区 。
30、(18分)请回答下列有关温度与酶活性的问题:
(1)温度对唾液淀粉酶溶液的试管和盛有2mL可溶性淀粉溶液的试管编为一组,共四组。在0℃、20℃、37℃和100℃水浴中各放入一组,维持各自的温度5min。然后,将淀粉酶溶液注入相同湿度下的淀粉溶液中,摇匀后继续放加原来的湿度下保温。
把 的时间作为本实验起于始时间记录下来。再每隔一分钟,取一滴混合液在盛有碘液的点滴板上进行观察,记录每种混合液蓝色消失的时间。通过比较混合液中 消失所需时间的长短来推知酶的活性。预计 温度下的混合液因其中的酶失去活性蓝色不会消失。
⑵温度对酶活性的影响主要体现在两个方面。其一,随温度的升高会使 接触的机会增多,反应速率变快。其二,因为大多数酶是蛋白质,本身随温度升高而发生 的改变,温度升到一定程度,酶将完全失活。这两种作用叠加在一起,使酶促反应在某一温度下最快,这一温度就是该酶的 。
⑶科研人员通过蛋白质工程来设计改变酶的构象。在研究溶菌酶的过程中,得到了多种突变酶,测其酶50%发生变性的温度(Tm),部分结果见下表:
|
酶 |
半胱氨酸(Cys)的位置和数目 |
二硫键数目 |
Tm/℃ |
|
野生型T4溶菌酶 |
Cys54、Cys97 |
无 |
41.9 |
|
突变酶C |
Cys21、Cys142、 |
1 |
52.9 |
|
突变酶F |
Cys3、Cys3、Cys21、Cys97、Cys142、Cys184 |
3 |
65.5 |
(注:Cys上角的数字表示半胱氨酸在肽链中的位置)
溶菌酶热稳定性的提高,是通过改变 和增加 得以实现的。从热稳定性高的酶的氨基酸序列出发,利用 方法获得目的基因,通过基因工程的手段,可以生产自然界中不存在的蛋白质。