Question

12．2012年诺贝尔化学奖授予在G蛋白偶联受体领域作出杰出贡献的科学家．G蛋白偶联受体调控着细胞对激素、神经递质的大部分应答．下图表示位于甲状腺细胞膜内侧的G蛋白在与促甲状腺激素受体结合形成G蛋白偶联受体后被活化，进而引起细胞内一系列代谢变化的过程．请回答：

（1）促甲状腺激素受体的化学本质是糖蛋白．
（2）图中过程①需要细胞质为其提供核糖核苷酸作为原料，催化该过程的酶是RNA聚合酶．与过程②相比，过程①特有的碱基互补配对方式是T-A．
（3）过程②除了需要图中已表示出的条件外，还需要转运RNA、氨基酸和能量（至少写出2项）．一个mRNA上结合多个核糖体的意义是短时间内能合成较多的肽链．
（4）科研人员发现有些功能蛋白A分子量变小，经测序表明这些分子前端氨基酸序列正确，但从某个谷氨酸开始以后的所有氨基酸序列丢失，推测其原因可能是基因中碱基发生变化（功能蛋白A基因转录的模板链上碱基发生变化），使相应密码子变成终止密码．
（5）图中的生物效应指的是促进甲状腺细胞合成并分泌甲状腺激素．

Answer 1

分析 根据题意和图示分析可知：图解表示甲状腺细胞膜内侧的G蛋白与促甲状腺激素受体结合，形成G蛋白偶联受体后被活化，进而引起细胞内一系列代谢变化．图中①表示转录过程，②表示翻译．
转录是以DNA的一条链为模板生成mRNA的过程，过程中需要四种游离的核糖核苷酸作为原料、ATP供能、RNA聚合酶的催化等；翻译是以mRNA为模板合成多肽链的过程，过程中需要原料氨基酸、ATP供能、蛋白质合成酶的催化和tRNA的转运等．

解答 解：（1）促甲状腺激素受体能特异性识别促甲状腺激素，其化学本质是糖蛋白．
（2）图中过程①表示转录，需要细胞质为其提供核糖核苷酸作为原料，合成mRNA，催化该过程的酶是RNA聚合酶．由于T只存在于DNA分子中，所以与过程②相比，过程①特有的碱基互补配对方式是T-A．
（3）过程②表示翻译，除了需要图中已表示出的条件外，还需要转运RNA、氨基酸和能量．一个mRNA上结合多个核糖体，可以在短时间内能合成较多的肽链，从而提高效率．
（4）功能蛋白A在发生基因突变后，从谷氨酸之后所有的氨基酸序列丢失，对比谷氨酸的密码子（GAA，GAG）和终止密码子（UAA，UAG，UGA）可推知，在功能蛋白A基因上发生的碱基变化可能是C→A（或CTC→ATC，或CTT→ATT），使相应密码子变成终止密码．
（5）图中的生物效应指的是促进甲状腺细胞合成并分泌甲状腺激素．
故答案为：
（1）糖蛋白
（2）核糖核苷酸    RNA聚合酶    T-A
（3）转运RNA、氨基酸和能量  短时间内能合成较多的肽链
（4）基因中碱基发生变化（功能蛋白A基因转录的模板链上碱基发生变化），使相应密码子变成终止密码
（5）促进甲状腺细胞合成并分泌甲状腺激素

点评 本题以诺贝尔化学奖为背景，考查遗传信息的转录和翻译，要求考生识记遗传信息转录和翻译的过程、场所、条件及产物等基础知识，能准确判断图中各过程的名称，再结合图中信息准确答题．