人類正常血紅蛋白(HbA)β鏈第63位氨基酸是組氨酸，其密碼子為CAU或CAC。當(dāng)β鏈第63位組氨酸被酪氨酸(UAU或UAC)替代后，出現(xiàn)異常血紅蛋白(HbM)，導(dǎo)致一種貧血癥，β鏈第63位組氨酸被精氨酸(CGU或CGC)所替代產(chǎn)生的異常血紅蛋白(HbZ)將引起另一種貧血癥。

(1)寫出正常血紅蛋白基因中，決定β鏈第63位組氨酸密碼子的堿基對組成。

(2)在決定β鏈第63位組氨酸密碼子的DNA的三個堿基對中，任一個堿基對發(fā)生變化都將產(chǎn)生異常的血紅蛋白嗎?為什么?

(3)若將正常的基因片段導(dǎo)入貧血癥患者的骨髓造血干細(xì)胞中，則可以達(dá)到治療疾病的目的。請問，此操作屬于蛋白質(zhì)工程嗎?為什么?

 

（1）

（2）不一定。原因是當(dāng)中的第三對堿基發(fā)生的變化后，產(chǎn)生的密碼子分別為CAC或CAU，仍為組氨酸的密碼子，因而不會影響產(chǎn)生正常的血紅蛋白。

（3）不屬于蛋白質(zhì)工程，因為此操作是將健康的正常的目的基因?qū)胗腥毕莸氖荏w細(xì)胞，合成的蛋白質(zhì)仍為天然存在的蛋白質(zhì)，所以，不屬于蛋白質(zhì)工程，而是屬于基因工程。

（1）基因中的堿基對的排列順序決定信使RNA中堿基的排列順序，信使RNA進(jìn)入細(xì)胞質(zhì)后與核糖體結(jié)合起來，指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成。血紅蛋白異常，歸根到底是由于基因中堿基對的排列順序改變引起的，由于蛋白質(zhì)中的氨基酸主要有20種，而決定氨基酸的密碼子有61種，所以一種密碼子決定一種氨基酸，而一種氨基酸可以由幾種密碼子決定。

(2)決定組氨酸密碼子的DNA的三個堿基對中任意一個堿基發(fā)生變化，不一定都產(chǎn)生異常的血紅蛋白，這是因為一種密碼子決定一種氨基酸，而一種氨基酸可以由幾種不同的密碼子來決定。

(3)基因工程是將外源基因轉(zhuǎn)移到受體細(xì)胞后，可以產(chǎn)生它本來不能產(chǎn)生的蛋白質(zhì)，從而表現(xiàn)出新的性狀，實質(zhì)上，基因工程產(chǎn)生的只能是自然界已經(jīng)存在的蛋白質(zhì)，而蛋白質(zhì)工程則是通過對基因進(jìn)行加工修飾或進(jìn)行基因合成，對現(xiàn)有的蛋白質(zhì)進(jìn)行改造，或制造出一種新的蛋白質(zhì)，而題目中只將正常的外源基因?qū)氩∪思?xì)胞中，合成的都是天然存在的正常蛋白質(zhì)，所以不屬于蛋白質(zhì)工程，而應(yīng)屬于基因工程。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源：活題巧解巧練（高考生物） 題型：022

人類血紅蛋白由574個氨基酸按一定順序、一定結(jié)構(gòu)組成特定的蛋白質(zhì)，而鐮刀型貧血癥病人的血紅蛋白中有573個氨基酸與正常人一樣，只有第4條肽鏈上的第6個氨基酸谷氨酸被纈氨酸所代替，從而改變了血紅蛋白的結(jié)構(gòu)和特性——缺氧時紅細(xì)胞由圓餅狀變?yōu)殓牭稜睢Ｕ埛治鰣D并回答：

（1）圖中的①表示________，②的堿基組成是________，纈氨酸的密碼子是________。

（2）DNA由正常變?yōu)楫惓Ｊ怯捎谠赺_______過程中，可能由于各種原因發(fā)生差錯，使________發(fā)生局部改變，從而改變了________。

（3）經(jīng)科學(xué)家研究，鐮刀型貧血癥是常染色體隱性基因所致。

設(shè)正常人的基因型為HH，則患者基因型為________，H基因的堿基組成中有________，h基因的堿基組成中則是________�；颊吆驼Ｈ嘶榕渖藗�正常后代，其基因型是

（4）通過以上圖解和分析，充分說明DNA分子上________就會導(dǎo)致生物的________改變。

（5）目前對人類遺傳病有效的治療已初見成效，這也是21世紀(jì)生物技術(shù)的新突破，你認(rèn)為要治療人類鐮刀型貧血癥主要依賴

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A．基因工程　　B．細(xì)胞工程　　C．發(fā)酵工程　　D．酶工程

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科目：高中生物 來源：生物教研室 題型：022

人類血紅蛋白由574個氨基酸按一定順序、一定結(jié)構(gòu)組成特定的蛋白質(zhì)，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥病人的血紅蛋白中有573個氨基酸與正常人一樣，只有第四條肽鏈上的第六個氨基酸谷氨酸被纈氨酸所代替，從而改變了血紅蛋白的結(jié)構(gòu)和特征——缺氧時紅細(xì)胞由圓餅狀變?yōu)殓牭稜睢Ｕ埛治鱿聢D并回答：

(1)圖中的①表示_______，②的堿基組成是_______，纈氨酸的密碼子是_______。

(2)DNA由正常變?yōu)楫惓Ｊ怯捎谠?/span>______過程中，可能由于各種原因發(fā)生差錯，使______________發(fā)生局部改變，從而改變了_______。

(3)經(jīng)科學(xué)家研究，鐮刀型細(xì)胞貧血癥是常染色體隱性基因所致。設(shè)正常人的基因型為HH，則患者基因型為_______，H基因的堿基組成中有______，h基因的堿基組成中則是______�；颊吆驼Ｈ嘶榕渖藗�正常后代，其基因型是_______。

(4)通過以上圖解和分析，充分說明DNA分子上______________就會導(dǎo)致生物的_______改變。

(5)目前對人類遺傳病還沒有有效的治療手段，人們寄希望于21世紀(jì)生物技術(shù)的突破來解決，你認(rèn)為要治療人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥主要依賴(  )

A．基因工程   B．細(xì)胞工程   C．發(fā)酵工程   D．酶工程

 

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科目：高中生物 來源： 題型：071

人類血紅蛋白由574個氨基酸按一定順序、一定結(jié)構(gòu)組成特定的蛋白質(zhì)，而鐮刀型細(xì)胞貧血癥病人的血紅蛋白中有573個氨基酸與正常人一樣，只有第四條肽鏈上的第六個氨基酸谷氨酸被纈氨酸所代替，從而改變了血紅蛋白的結(jié)構(gòu)和特征——缺氧時紅細(xì)胞由圓餅狀變?yōu)殓牭稜睢Ｕ埛治鱿聢D并回答：

(1)圖中的①表示_______，②的堿基組成是_______，纈氨酸的密碼子是_______。

(2)DNA由正常變?yōu)楫惓Ｊ怯捎谠?/span>______過程中，可能由于各種原因發(fā)生差錯，使______________發(fā)生局部改變，從而改變了_______。

(3)經(jīng)科學(xué)家研究，鐮刀型細(xì)胞貧血癥是常染色體隱性基因所致。設(shè)正常人的基因型為HH，則患者基因型為_______，H基因的堿基組成中有______，h基因的堿基組成中則是______�；颊吆驼Ｈ嘶榕渖藗�正常后代，其基因型是_______。

(4)通過以上圖解和分析，充分說明DNA分子上______________就會導(dǎo)致生物的_______改變。

(5)目前對人類遺傳病還沒有有效的治療手段，人們寄希望于21世紀(jì)生物技術(shù)的突破來解決，你認(rèn)為要治療人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥主要依賴(  )

A．基因工程   B．細(xì)胞工程   C．發(fā)酵工程   D．酶工程

 

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科目：高中生物 來源：高一生物　第三單元　遺傳與變異的分子基礎(chǔ)　3.2.3基因與性狀（中圖版必修2） 題型：071

圖示為人類鐮刀型細(xì)胞貧血癥病因的圖解。請分析回答（已知谷氨酸的密碼子是GAA、GAG）：

（1）圖解中①是________過程，是在________中完成的。

（2）圖解中②是________過程，是在________上完成的。

（3）圖解中③是在________中完成的，因為這一過程中一個堿基對發(fā)生了改變，導(dǎo)致最終合成的血紅蛋白異常，這一改變叫________。

（4）寫出④上的三個堿基序列________。這一堿基序列被稱為纈氨酸的________。轉(zhuǎn)運上述谷氨酸的tRNA中對應(yīng)的堿基是________。

（5）鐮刀型細(xì)胞貧血癥是常染色體上隱性遺傳病。若正常基因為H，那么H基因的堿基組成是________，h基因的堿基組成為________。

（6）若正常基因片段中CTT突變成CTC，是否會引發(fā)血紅蛋白異常？為什么？

（7）鐮刀型細(xì)胞貧血癥十分少見，說明基因突變的特點為________。

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