Question

12．2012年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)授予在G蛋白偶聯(lián)受體領(lǐng)域作出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家．G蛋白偶聯(lián)受體調(diào)控著細(xì)胞對(duì)激素、神經(jīng)遞質(zhì)的大部分應(yīng)答．下圖表示位于甲狀腺細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的G蛋白在與促甲狀腺激素受體結(jié)合形成G蛋白偶聯(lián)受體后被活化，進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)一系列代謝變化的過程．請(qǐng)回答：

（1）促甲狀腺激素受體的化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白．
（2）圖中過程①需要細(xì)胞質(zhì)為其提供核糖核苷酸作為原料，催化該過程的酶是RNA聚合酶．與過程②相比，過程①特有的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是T-A．
（3）過程②除了需要圖中已表示出的條件外，還需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA、氨基酸和能量（至少寫出2項(xiàng)）．一個(gè)mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體的意義是短時(shí)間內(nèi)能合成較多的肽鏈．
（4）科研人員發(fā)現(xiàn)有些功能蛋白A分子量變小，經(jīng)測(cè)序表明這些分子前端氨基酸序列正確，但從某個(gè)谷氨酸開始以后的所有氨基酸序列丟失，推測(cè)其原因可能是基因中堿基發(fā)生變化（功能蛋白A基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈上堿基發(fā)生變化），使相應(yīng)密碼子變成終止密碼．
（5）圖中的生物效應(yīng)指的是促進(jìn)甲狀腺細(xì)胞合成并分泌甲狀腺激素．

Answer 1

分析 根據(jù)題意和圖示分析可知：圖解表示甲狀腺細(xì)胞膜內(nèi)側(cè)的G蛋白與促甲狀腺激素受體結(jié)合，形成G蛋白偶聯(lián)受體后被活化，進(jìn)而引起細(xì)胞內(nèi)一系列代謝變化．圖中①表示轉(zhuǎn)錄過程，②表示翻譯．
轉(zhuǎn)錄是以DNA的一條鏈為模板生成mRNA的過程，過程中需要四種游離的核糖核苷酸作為原料、ATP供能、RNA聚合酶的催化等；翻譯是以mRNA為模板合成多肽鏈的過程，過程中需要原料氨基酸、ATP供能、蛋白質(zhì)合成酶的催化和tRNA的轉(zhuǎn)運(yùn)等．

解答 解：（1）促甲狀腺激素受體能特異性識(shí)別促甲狀腺激素，其化學(xué)本質(zhì)是糖蛋白．
（2）圖中過程①表示轉(zhuǎn)錄，需要細(xì)胞質(zhì)為其提供核糖核苷酸作為原料，合成mRNA，催化該過程的酶是RNA聚合酶．由于T只存在于DNA分子中，所以與過程②相比，過程①特有的堿基互補(bǔ)配對(duì)方式是T-A．
（3）過程②表示翻譯，除了需要圖中已表示出的條件外，還需要轉(zhuǎn)運(yùn)RNA、氨基酸和能量．一個(gè)mRNA上結(jié)合多個(gè)核糖體，可以在短時(shí)間內(nèi)能合成較多的肽鏈，從而提高效率．
（4）功能蛋白A在發(fā)生基因突變后，從谷氨酸之后所有的氨基酸序列丟失，對(duì)比谷氨酸的密碼子（GAA，GAG）和終止密碼子（UAA，UAG，UGA）可推知，在功能蛋白A基因上發(fā)生的堿基變化可能是C→A（或CTC→ATC，或CTT→ATT），使相應(yīng)密碼子變成終止密碼．
（5）圖中的生物效應(yīng)指的是促進(jìn)甲狀腺細(xì)胞合成并分泌甲狀腺激素．
故答案為：
（1）糖蛋白
（2）核糖核苷酸    RNA聚合酶    T-A
（3）轉(zhuǎn)運(yùn)RNA、氨基酸和能量  短時(shí)間內(nèi)能合成較多的肽鏈
（4）基因中堿基發(fā)生變化（功能蛋白A基因轉(zhuǎn)錄的模板鏈上堿基發(fā)生變化），使相應(yīng)密碼子變成終止密碼
（5）促進(jìn)甲狀腺細(xì)胞合成并分泌甲狀腺激素

點(diǎn)評(píng) 本題以諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)為背景，考查遺傳信息的轉(zhuǎn)錄和翻譯，要求考生識(shí)記遺傳信息轉(zhuǎn)錄和翻譯的過程、場(chǎng)所、條件及產(chǎn)物等基礎(chǔ)知識(shí)，能準(zhǔn)確判斷圖中各過程的名稱，再結(jié)合圖中信息準(zhǔn)確答題．