1.研究者从一个爱尔兰人的家庭中找到了一种完全色盲患者,绘制了患者的家系图(如图1),并对该患者和正常人进行基因测序,部分测序结果如图2所示.

(1)视网膜上的感光细胞属于反射弧中的感受器,它们将光信号转化为神经冲动(或“电信号”),通过传入神经传入视觉中枢.
(2)据图1判断,该病的遗传方式是常染色体隐性遗传.
(3)据图2分析,该患者DNA序列上的碱基对变化是C/G→T/A.若对系谱图中患者的哥哥进行测序,结果可能为仅出现正常个体测序结果或同时出现正常个体和患者的测序结果.
(4)科研人员发现了另外9个来自印度、法国、德国的完全色盲患者家系,都是同一基因发生了不同的突变,说明基因突变具有多方向性(或“不定向性”)的特点.
(5)研究者推测患者的基因突变导致Bip蛋白的表达受影响.从患者的母亲和患者体内获取成纤维细胞,分别在添加和不添加药物T的条件下进行体外培养,一段时间后,用凝胶电泳方法测定Bip蛋白(帮助蛋白质进行折叠)和β-tubulin蛋白含量,结果如图3所示.
①由于细胞中β-tubulin蛋白的表达量相对稳定,在实验中可作为参照(或“标准”)物质,以排除细胞培养操作、点样量(或“加样量”)、检测方法等无关变量对实验结果的影响.
②实验结果表明,在药物T作用下,正常基因可促进Bip表达,由此推测患者感光细胞功能异常的原因可能是突变基因对Bip基因表达的促进作用降低,进而影响了感光细胞中的蛋白质折叠.
20.在一些情况下,细胞可通过自噬作用降解自身的非必需成分来提供营养和能量.为探究B蛋白对细胞自噬的作用,研究人员进行了系列实验.
(1)B蛋白在细胞质中的核糖体上合成,在细胞溶胶中折叠形成正确的空间结构.B蛋白可以与磷脂结合,识别细胞内受损的细胞器或错误折叠的蛋白质分子,进而形成自噬体.自噬体与溶酶体融合降解受损的细胞器或错误折叠的蛋白质分子,自噬体与溶酶体的融合依赖于膜的流动性.细胞自噬的意义是清除细胞内衰老损伤的细胞器或错误折叠的蛋白质分子,维持细胞内的稳态.

(2)研究人员进行了相关实验,处理及结果如图1所示.研究人员判断B蛋白可以诱导自噬体的形成,依据是敲除B蛋白基因后(b组与a组比较),细胞内自噬体数目下降;敲除后转入正常B蛋白基因(c组与a、b组比较),细胞内自噬体数目恢复,敲除后转入B蛋白基因的突变基因(d组与a、b组比较),细胞内自噬体数目未恢复.
(3)为研究B蛋白作用的机理,研究人员将正常B蛋白或失活的B蛋白与纳米金颗粒(能与B蛋白结合)、脂质体(人工构建的脂双层球体)进行共孵育,一段时间后观察到图2所示结果.实验观察到正常B蛋白存在时,金颗粒聚集在脂质体与脂质体连接处,而失活的B蛋白存在时无此现象.结合(2)的结果推测B蛋白的作用机理是与磷脂分子结合,诱导膜泡融合,促进自噬体形成.
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