摘要:蛋白质的结构和功能关系两例 每一种蛋白质都有特定的生物学功能.这是由它们特定的结构决定的.下面以肌红蛋白和血红蛋白为例.说明蛋白质结构和功能的关系. 肌红蛋白是哺乳动物肌肉中储氧的蛋白质.在潜水哺乳类如鲸.海豹和海豚的肌肉中肌红蛋白含量特别丰富.致使它们的肌肉呈棕色.由于肌红蛋白能够储氧.使这些动物能长时间潜在水下.肌红蛋白是一条由153个氨基酸残基组成的肽链.盘绕一个血红素而形成的.其分子折叠紧密.相对分子质量为16 700(图7). 肌红蛋白分子内外层的氨基酸残基的排列都有一定的规律.具有极性基团侧链的氨基酸残基几乎全部分布在分子的表面.而非极性的残基则被埋在分子内部.不与水接触.正是因为分子表面极性基团与水分子的结合.才使肌红蛋白具有可溶性. 肌红蛋白中有1个含二价铁Fe(Ⅱ)的血红素辅基.位于肌红蛋白分子表面的洞穴内.铁原子位于卟啉环的中心.CO与Fe(Ⅱ)的结合力比O2约大200倍.当CO多而O2缺乏时.肌红蛋白的大部分都以CO-肌红蛋白存在.此时机体就可能因缺O2而死亡. 血红素中的Fe(Ⅱ)能进行可逆氧合作用.铁原子如果处在水环境中.很容易被氧化成Fe(Ⅲ).失去氧合能力.肌红蛋白正好为血红素提供了一个疏水洞穴.避免了二价铁原子发生氧化.从而保证了血红素的氧合能力. 血红蛋白是一个含有两种不同亚基的四聚体.由两条α链和两条β链组成(图8). 血红蛋白的每一个亚基都含有一个血红素辅基.α链由141个氨基酸组成.β链由146个氨基酸组成.各自都有一定的排列次序.血红蛋白分子中四条链各自折叠卷曲形成三级结构.再通过分子表面的一些次级键的结合而联系在一起.互相凹凸相嵌排列.形成一个四聚体的功能单位.α链和β链的一级结构差别较大.但它们的三级结构却大致相同.并和肌红蛋白相似.这反映它们在主要功能上也具有相似性.即都能进行可逆的氧合作用.但是血红蛋白在进行氧合作用时表现出别构现象. 别构现象是指当某些蛋白质表现其功能时.其构象会发生改变.从而改变了整个分子的性质.例如.血红蛋白的四聚体具有稳定的结构.但与氧的亲合能力很弱.当氧和血红蛋白分子中一个亚基血红素铁结合后.就会引起该亚基的构象发生改变.这个亚基构象的改变又会引起另外三个亚基相继发生变化.整个血红蛋白分子构象的改变.会使所有亚基血红素铁原子的位置都变得适于与氧结合.血红蛋白与氧结合的速度大大加快. 血红蛋白是一个四聚体.它的整个结构要比肌红蛋白复杂得多.因此表现出肌红蛋白所没有的功能.例如.除运输氧外.还能运输H+和CO2.此外.血红蛋白与氧的结合受到环境中其他物质的调节.如H+和CO2.以及有机磷酸化合物的调节.

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玉米是一种重要的粮食作物。自然情况下,正常的玉米植株是雌雄同株异花的植物。请分析回答下列有关的问题:

    (1)我国是玉米螟的多发区,而普通玉米植株的抗虫能力较低,每年因玉米螟造成的损

失高达产量的5%左右。上个世纪末,育种科学家利用土壤农杆菌介导法成功地将苏云金

杆菌杀虫结晶蛋白基因(即“抗虫基因”)导人了玉米体细胞中。

    ①苏云金杆菌的抗虫基因由两个区段组成,其中RNA聚合酶能识别并结合的位点存

在于_________区段。与苏云金杆菌的抗虫基因相比,玉米细胞基因结构的主要特点是_____________________。

    ②科学家获得抗虫基因后,将其与土壤农杆菌的质粒结合形成重组质粒,这一过程必需

的工具酶有_______________。

    ③若经检测发现:受体细胞始终没有合成杀虫结晶蛋白(即抗虫蛋白),能否据此判定抗

虫基因未能成功导入这些受体细胞?为什么? _______________________________________。

    ④抗虫基因成功导入玉米体细胞后,还需利用______技术获得转基因植株,

该技术的理论基础是______。

    (2)玉米植株的性别由两对基因(B、b和T、t)控制,这两对基因分别位于两对同源染色

体上。玉米植株的基因型与性别的对应关系如下表:

    ①基因T的表达包括转录和___两个阶段,在后一阶段中,______能特异性地识别并转运氨基酸。

    ②选择多株基因型相同的雄株作父本,多株基因型相同的雌株作母本,杂交后代植株的

性别仅有雄株和雌株两种,且比例各占50%,则亲本植株的基因型为______。

    ③将基因型为RhTt的玉米植株去雄后,授以bbTt玉米植株的花粉,杂交得到的后代

植株的性别及比例为_____________________。

    ④让基因型为BbTt的玉米植株作亲本,自交得到F1代,让F1代植株中的雄株和雌株

玉米杂交,则产生的F2代中雌性玉米植株占的比例为______。

    (3)某同学用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交,F1全部表现为有

色饱满。F1自交后,F2代的性状表现及比例为:有色饱满73%,有色皱缩2%,无色饱满2%,无色皱缩23%。(实验条件与操作均符合要求,后代数量足够多)

该同学据此判断,上述两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律,其依据是__________________。若欲进一步验证这一判断,最好选择表现型为______的玉米与F1植株杂交。预测结果是____________。

    ②F1自交后,F2代产生了少量的有色皱缩和无色饱满玉米,从减数分裂的角度分析出

现这一现象的细胞学原因________________________。

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玉米是一种重要的粮食作物。自然情况下,正常的玉米植株是雌雄同株异花的植物。请分析回答下列有关的问题:
(1)我国是玉米螟的多发区,而普通玉米植株的抗虫能力较低,每年因玉米螟造成的损
失高达产量的5%左右。上个世纪末,育种科学家利用土壤农杆菌介导法成功地将苏云金
杆菌杀虫结晶蛋白基因(即“抗虫基因”)导人了玉米体细胞中。
①苏云金杆菌的抗虫基因由两个区段组成,其中RNA聚合酶能识别并结合的位点存
在于_________区段。与苏云金杆菌的抗虫基因相比,玉米细胞基因结构的主要特点是_____________________。
②科学家获得抗虫基因后,将其与土壤农杆菌的质粒结合形成重组质粒,这一过程必需
的工具酶有_______________。
③若经检测发现:受体细胞始终没有合成杀虫结晶蛋白(即抗虫蛋白),能否据此判定抗
虫基因未能成功导入这些受体细胞?为什么? _______________________________________。
④抗虫基因成功导入玉米体细胞后,还需利用______技术获得转基因植株,
该技术的理论基础是______。
(2)玉米植株的性别由两对基因(B、b和T、t)控制,这两对基因分别位于两对同源染色
体上。玉米植株的基因型与性别的对应关系如下表:

①基因T的表达包括转录和___两个阶段,在后一阶段中,______能特异性地识别并转运氨基酸。
②选择多株基因型相同的雄株作父本,多株基因型相同的雌株作母本,杂交后代植株的
性别仅有雄株和雌株两种,且比例各占50%,则亲本植株的基因型为______。
③将基因型为RhTt的玉米植株去雄后,授以bbTt玉米植株的花粉,杂交得到的后代
植株的性别及比例为_____________________。
④让基因型为BbTt的玉米植株作亲本,自交得到F1代,让F1代植株中的雄株和雌株
玉米杂交,则产生的F2代中雌性玉米植株占的比例为______。
(3)某同学用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交,F1全部表现为有
色饱满。F1自交后,F2代的性状表现及比例为:有色饱满73%,有色皱缩2%,无色饱满2%,无色皱缩23%。(实验条件与操作均符合要求,后代数量足够多)
该同学据此判断,上述两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律,其依据是__________________。若欲进一步验证这一判断,最好选择表现型为______的玉米与F1植株杂交。预测结果是____________。
②F1自交后,F2代产生了少量的有色皱缩和无色饱满玉米,从减数分裂的角度分析出
现这一现象的细胞学原因________________________。

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玉米是一种重要的粮食作物。自然情况下,正常的玉米植株是雌雄同株异花的植物。请分析回答下列有关的问题:

    (1)我国是玉米螟的多发区,而普通玉米植株的抗虫能力较低,每年因玉米螟造成的损

失高达产量的5%左右。上个世纪末,育种科学家利用土壤农杆菌介导法成功地将苏云金

杆菌杀虫结晶蛋白基因(即“抗虫基因”)导人了玉米体细胞中。

    ①苏云金杆菌的抗虫基因由两个区段组成,其中RNA聚合酶能识别并结合的位点存

在于_________区段。与苏云金杆菌的抗虫基因相比,玉米细胞基因结构的主要特点是_____________________。

    ②科学家获得抗虫基因后,将其与土壤农杆菌的质粒结合形成重组质粒,这一过程必需

的工具酶有_______________。

    ③若经检测发现:受体细胞始终没有合成杀虫结晶蛋白(即抗虫蛋白),能否据此判定抗

虫基因未能成功导入这些受体细胞?为什么? _______________________________________。

    ④抗虫基因成功导入玉米体细胞后,还需利用______技术获得转基因植株,

该技术的理论基础是______。

    (2)玉米植株的性别由两对基因(B、b和T、t)控制,这两对基因分别位于两对同源染色

体上。玉米植株的基因型与性别的对应关系如下表:

    ①基因T的表达包括转录和___两个阶段,在后一阶段中,______能特异性地识别并转运氨基酸。

    ②选择多株基因型相同的雄株作父本,多株基因型相同的雌株作母本,杂交后代植株的

性别仅有雄株和雌株两种,且比例各占50%,则亲本植株的基因型为______。

    ③将基因型为RhTt的玉米植株去雄后,授以bbTt玉米植株的花粉,杂交得到的后代

植株的性别及比例为_____________________。

    ④让基因型为BbTt的玉米植株作亲本,自交得到F1代,让F1代植株中的雄株和雌株

玉米杂交,则产生的F2代中雌性玉米植株占的比例为______。

    (3)某同学用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交,F1全部表现为有

色饱满。F1自交后,F2代的性状表现及比例为:有色饱满73%,有色皱缩2%,无色饱满2%,无色皱缩23%。(实验条件与操作均符合要求,后代数量足够多)

该同学据此判断,上述两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律,其依据是__________________。若欲进一步验证这一判断,最好选择表现型为______的玉米与F1植株杂交。预测结果是____________。

    ②F1自交后,F2代产生了少量的有色皱缩和无色饱满玉米,从减数分裂的角度分析出

现这一现象的细胞学原因________________________。

 

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玉米是一种重要的粮食作物。自然情况下,正常的玉米植株是雌雄同株异花的植物。请分析回答下列有关的问题:

(1)我国是玉米螟的多发区,而普通玉米植株的抗虫能力较低,每年因玉米螟造成的损失高达产量的5%左右。上个世纪末,育种科学家利用土壤农杆菌介导法成功地将苏云金杆菌杀虫结晶蛋白基因(即“抗虫基因”)导人了玉米体细胞中。

①苏云金杆菌的抗虫基因由两个区段组成,其中RNA聚合酶能识别并结合的位点存在于                区段。与苏云金杆菌的抗虫基因相比,玉米细胞基因结构的主要特点是        

②科学家获得抗虫基因后,将其与土壤农杆菌的质粒结合形成重组质粒,这一过程必需的工具酶有                                    

③若经检测发现:受体细胞始终没有合成杀虫结晶蛋白(即抗虫蛋白),能否据此判定抗虫基因未能成功导入这些受体细胞?为什么?                         

④抗虫基因成功导入玉米体细胞后,还需利用               技术获得转基因植株,该技术的理论基础是                        

(2)玉米植株的性别由两对基因(B、b和T、t)控制,这两对基因分别位于两对同源染色体上。玉米植株的基因型与性别的对应关系如下表:

基因型

B   I   

BbT  

B  tt或bbtt

性别

正常植株

(雌雄同株异花)

雄株

雌株

①基因T的表达包括转录和    两个阶段,在后一阶段中,           能特异性地识别并转运氨基酸。

②选择多株基因型相同的雄株作父本,多株基因型相同的雌株作母本,杂交后代植株的性别仅有雄株和雌株两种,且比例各占50%,则亲本植株的基因型为       

③将基因型为RhTt的玉米植株去雄后,授以bbTt玉米植株的花粉,杂交得到的后代植株的性别及比例为                    

④让基因型为BbTt的玉米植株作亲本,自交得到F1代,让F1代植株中的雄株和雌株玉米杂交,则产生的F2代中雌性玉米植株占的比例为           

(3)某同学用纯合有色饱满籽粒的玉米与无色皱缩籽粒的玉米杂交,F1全部表现为有色饱满。F1自交后,F2代的性状表现及比例为:有色饱满73%,有色皱缩2%,无色饱满2%,无色皱缩23%。(实验条件与操作均符合要求,后代数量足够多)

①该同学据此判断,上述两对性状的遗传不符合基因的自由组合定律,其依据是         。若欲进一步验证这一判断,最好选择表现型为                   的玉米与F1植株杂交。预测结果是                  

②F1自交后,F2代产生了少量的有色皱缩和无色饱满玉米,从减数分裂的角度分析出现这一现象的细胞学原因                                        

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