Question

囊性纤维化是一种严重的遗传性疾病，导致这一疾病发生的主要原因是编码CFTR蛋白的基因发生突变，如图表示CFTR蛋白在氯离子跨膜运输过程中的作用．
（1）图中所示为细胞膜的

 

模型，其中构成细胞膜的基本支架是

 

，氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上

 

决定的．
（2）在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过

 

方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，水分子向膜外扩散的速度

 

，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释．
（3）正常的CFTR蛋白约由1500个氨基酸组成，直接指导该蛋白质合成的模板至少由

 

个核苷酸组成．有一种CFTR基因突变会导致肽链错误折叠，使蛋白质的

 

结构发生改变，从而影响CFTR蛋白的正常功能．目前已发现CFTR基因有1600多种突变，都能导致严重的囊性纤维化，这一事实说明基因突变具有

 

等特点．
（4）载体蛋白的合成过程涉及的遗传信息的传递方向为：

 

（以流程图的形式表示）．

Answer 1

考点：物质跨膜运输的方式及其异同,遗传信息的转录和翻译,基因突变的特征

专题：

分析：细胞膜的流动镶嵌模型，其基本支架是磷脂双分子层，蛋白质分子有的镶在磷脂双分子层表面，有的部分或全部嵌入磷脂双分子层中，有的横跨整个磷脂双分子层．主动运输的特点是需要载体和能量．翻译：在细胞质中，以信使RNA为模板，合成具有一定氨基酸顺序的蛋白质的过程． 基因突变特征：普遍性、随机性、不定向、低频性和多害少利性．

解答： 解：（1）图中表示细胞膜的流动镶嵌模型，其基本支架是磷脂双分子层，氯离子的跨膜运输方式是主动运输，需要载体蛋白（CFTR蛋白）和能量，所以氯离子跨膜运输的正常进行是由膜上功能正常的CFTR蛋白决定的．
（2）在正常细胞内，氯离子在CFTR蛋白的协助下通过主动运输方式转运至细胞外，随着氯离子在细胞外浓度逐渐升高，细胞内外浓度差增大，导致水分子向膜外扩散的速度加快，使覆盖于肺部细胞表面的黏液被稀释．
（3）由于DNA中碱基：信使RNA中碱基：蛋白质中氨基酸=6：3：1，则正常的CFTR蛋白约由1500个氨基酸组成，模板信使RNA中至少由4500个核苷酸组成；有一种CFTR基因突变会导致肽链错误折叠，使蛋白质的空间结构发生改变．已发现CFTR基因有1600多种突变，都能导致严重的囊性纤维化，这一事实说明基因突变具有不定向性、多害少利性等特点．
（4）载体蛋白的合成过程包括转录和翻译两个过程，因此两个过程涉及的遗传信息的传递方向为：DNA

转录

（m）RNA

翻译

蛋白质．
故答案为：
（1）流动镶嵌    磷脂双分子层    功能正常的CFTR蛋白   
（2）主动运输  加快
（3）4500    空间   不定向性、多害少利性
（4）DNA

转录

（m）RNA

翻译

蛋白质

点评：本题考查细胞膜的流动镶嵌模型、物质的跨膜运输、基因表达和基因突变的相关知识，意在考查考生的识图能力、识记能力和理解能力，属于中档题．