题目内容
【题目】研究证实ATP既是“能量通货”,也可作为神经细胞间信息传递中的一种信号分子,其作为信号分子的作用机理如图所示。请分析回答:
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(1)研究发现,正常成年人安静状态下24小时有40 kg ATP发生转化,而细胞内ADP、ATP的浓度仅为2~10mmol/L,为满足能量需要,人体解决这一矛盾的合理途径是________________。
(2)ATP可在有关酶的作用下,将其磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的部分含有的元素有_______________。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP作为神经细胞间信息传递中的信号分子,其释放的两类物质均能引起受体细胞的膜电位变化。证明ATP也可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是________________。
(4)食品卫生检验人员可通过测定食品样品中细菌的ATP总含量来推测细菌数量,从而判断食品污染程度。做出上述判断的理由是每个细菌细胞中ATP的含量________________。
【答案】ATP与ADP相互迅速转化 C、H、O、N ①阻断典型神经递质在这些神经细胞间的信息传递给予适宜刺激后测定受体细胞是否发生膜电位变化;②寻找靶细胞膜上是否存在能引起膜电位变化的ATP的受体 大致相同(且相对稳定)
【解析】
由题干和图可知,细胞膜上存在着P2X、P2Y和P1受体,而ATP与P2X和P2Y受体特异性结合,直接引起神经纤维发生电位变化,则ATP可以在神经细胞之间传递信息。ATP全名叫做三磷酸腺苷,结构简式A-P~P~P,其中A代表腺苷,P代表磷酸基团,~代表高能磷酸键;细胞中ATP和ADP的含量不多,是不断的相互转化,维持动态平衡的;合成ATP的能量来自呼吸作用或光合作用。
(1)动物细胞中的ATP来自细胞呼吸,ATP在生物体内含量很少,但在细胞内ATP与ADP相互迅速转化。
(2)ATP可在有关酶的作用下,将其磷酸基团逐个脱离下来,最后剩下的部分是腺嘌呤和核糖,含有的元素有C、H、O、N。
(3)一些神经细胞不仅能释放典型神经递质,还能释放ATP作为神经细胞信息传递中的信号分子,其释放的两类物质均能引起受体细胞的膜电位变化。证明ATP也可作为神经细胞间传递信息的信号分子的实验思路是:①阻断典型神经递质在这些神经细胞间的信息传递,给予适宜刺激后测定受体细胞是否发生膜电位变化;②寻找靶细胞膜上是否存在能引起膜电位变化的ATP受体。
(4)食品卫生检验人员可通过测定食品样品中细菌的ATP总含量来推测细菌数量,从而判断食品污染程度。做出上述判断的理由是每个细菌细胞中ATP的含量大致相同且相对稳定。
【题目】野生生菜通常为绿色,遭遇低温或干旱等逆境时合成花青素,使叶片变为红色。花青素能够通过光衰减保护光合色素,还具有抗氧化作用。人工栽培的生菜品种中,在各种环境下均为绿色。科研人员对其机理进行了研究。
(1)用野生型深红生菜与绿色生菜杂交,F1自交,F2中有7/16的个体始终为绿色,9/16的个体为红色。
①本实验中决定花青素有无的基因位于___________对同源染色体上。
②本实验获得的F2中杂合绿色个体自交,后代未发生性状分离,其原因是:_________________。
(2)F2自交,每株的所有种子单独种植在一起可得到一个株系。所有株系中,株系内性状分离比为3:1的占___________________(比例),把这样的株系保留,命名为1号、2号__________。
(3)取1号株系中绿色与深红色个体进行DNA比对,发现二者5号染色体上某基因存在明显差异,如下图所示。
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据图解释:1号株系中绿色个体的r1基因编码的r1蛋白丧失功能的原因 ___________________ 。
(4)进一步研究发现,与生菜叶色有关的R1和R2基因编码的蛋白质相互结合成为复合体后,促进花青素合成酶基因转录,使生菜叶片呈现深红色。在以上保留的生菜所有株系中都有一些红色生菜叶色较浅,研究人员从中找到了基因R3,发现R3基因编码的蛋白质也能与R1蛋白质结合。据此研究人员做出假设:R3蛋白与R2蛋白同时结合R1蛋白上的不同位点,且R1R2R3复合物不能促进花青素合成酶基因转录。为检验假设,研究人员利用基因工程技术向浅红色植株中转入某一基因使其过表达,实验结果如下。
受体植株 | 转入的基因 | 转基因植株叶色 |
浅红色植株(R1R1R2R2R3R3) | R1 | 深红色 |
浅红色植株(R1R1R2R2R3R3) | R2 | 深红色 |
实验结果是否支持上述假设,如果支持请说明理由,如果不支持请提出新的假设 ______________________________。
【题目】研究表明,HER2/neu是一种原癌基因,它表达的H蛋白在多种癌细胞特别是乳腺癌细胞中过量表达。抗H蛋白单克隆抗体能抑制过量表达H蛋白的乳腺癌细胞的生长,目前已成为治疗乳腺癌有效的生物制剂。
(1)H蛋白在成年个体的正常组织中表达量________(填低或高)。H蛋白是一种跨膜蛋白,结构如图所示。制备免疫小鼠所需H蛋白(抗原)时,应构建________区基因,转入受体细胞表达并提纯。
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(2)为扩增出大量目的基因需用到PCR技术。常规PCR技术一般包括变性、复性、延伸等步骤,复性(55~60 ℃)时__________________________碱基互补配对。设计引物是PCR技术的关键之一,某同学设计的两对引物如下表所示,其中引物对________(填A或B)设计不合理。
引物对A | P1 GTCCGCTAGTGGCTGTG P2 AGCTGGCGTTTAGCCTCG |
引物对B | S1 AAGCCGGGCGCGCCCGGAA S2 TTCGGCCCGCGTTATGCGCG |
(3)制备抗H蛋白单克隆抗体时,需将H蛋白注射到小鼠体内,这样做的目的是使小鼠体内产生_________________________________。
(4)治疗乳腺癌时,可单独使用抗H蛋白单克隆抗体,也可以将__________________________结合制成“生物导弹”,杀死癌细胞。