Question

生命的结构及遗传信息的传递与表达（12分）

周期性共济失调是一种由常染色体上的基因控制的遗传病，致病基因导致细胞膜上正常钙离子通道蛋白结构异常，从而使正常钙离子通道的数量不足，造成细胞功能异常。患者发病的分子机理如图所示。请回答：

（1）图中的过程①是           ，需要的酶及其作用的化学键分别是              、           ；与过程②有关的RNA种类有哪些？           。如果细胞的核仁被破坏，会直接影响图中               （结构）的形成。

（2）虽然正常基因和致病基因转录出的mRNA长度是一样的，但致病基因控制合成的异常多肽链较正常多肽链短，请根据图示推测其原因是                           。

（3）图中所揭示的基因控制性状的方式是                          。

肠道病毒EV71为单股正链（+RNA ）病毒，是引起手足口病的主要病原体之一。下面图为该病毒在宿主细胞肠道内增殖的示意图。据图回答下列问题：

（4） 图中物质M的合成场所是          。催化①、②过程的物质N是         。

（5）图中+RNA有三方面的功能分别是                       。 假定病毒基因组+RNA含有7500个碱基，其中A和U占碱基总数的40℅。病毒基因组+RNA为模板合成一条子代+RNA的过程共需要碱基G和C                 个。

（6）病毒衣壳由VP1、VP2、VP3、和VP4四种蛋白组成，其中VP1、VP2、VP3裸露于病毒表面，而VP4包埋在衣壳内侧并与RNA连接，另外VP1不受胃液中胃酸的破坏。若通过基因工程生产疫苗，四种蛋白中不宜作为抗原制成疫苗的是           ，更适宜作为抗原制成口服疫苗的是          。

Answer

（12分）

（1）转录 解旋酶-氢键 、RNA聚合酶-磷酸二酯键（答全且搭配不错给分）

tRNA、 rRNA、m RNA（答全给分） 核糖体

（2） 基因中碱基发生替换，使对应的密码子变为终止密码子。

（3） 基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。

（4）宿主细胞的核糖体 RNA聚合酶

（5）翻译的模板；复制的模板；病毒的重要组成成分。（答全给分） 9000

（6） VP4 VP1

【解析】

试题分析：

（1）分析图示可知，过程①表示转录，需要的酶及其作用的化学键分别是解旋酶-氢键 、RNA聚合酶-磷酸二酯键。过程②表示翻译，与其有关的RNA种类有：tRNA、 rRNA、mRNA；核仁与某种RNA的合成及核糖体的形成有关，所以，如果细胞的核仁被破坏，会直接影响图中核糖体的形成。

（2）题图信息显示，正常基因和致病基因转录出的mRNA等长，但致病基因中由于碱基发生了替换，使对应的密码子变为终止密码子，导致控制合成的异常多肽链较正常多肽链短。

（3）已知致病基因导致细胞膜上正常钙离子通道蛋白结构异常，而钙离子通道蛋白为结构蛋白，所以，图中所揭示的基因控制性状的方式是：基因通过控制蛋白质的结构直接控制生物的性状。

（4）分析图示可知，M将形成衣壳蛋白质等物质，所以物质M为多肽，多肽的合成场所是宿主细胞的核糖体。①②过程的产物是RNA，催化RNA合成的酶是RNA聚合酶。

（5）图示显示，＋RNA的功能至少有三个：翻译的模板；复制的模板；EV71病毒的重要组成成分。已知: +RNA含有是碱基总数为A＋U＋C＋G＝7500个，其中A＋U＝40%，可解得：A+U＝3000，G+C＝4500个。以病毒基因组+RNA 为模板合成一条子代+RNA，首先以+RNA为模板形成-RNA，此过程需要G+C＝4500个，再以-RNA模板形成+RNA，此过程又需要G+C＝4500个，所以以+RNA为模板复制成+RNA，共需要9000个碱基G和C。

（6）依题意可知，VP4包埋在衣壳内不能与免疫细胞接触，所以不宜作为抗原制成疫苗；四种衣壳蛋白质中只有VP1不受胃液中胃酸的破坏，所以更适宜作为抗原制成口服疫苗。

考点：本题考查基因的表达、细胞核的结构和功能、基因与性状的关系、病毒的增殖、免疫调节的相关知识过，意在考查学生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，能从题文和题图中提取有效信息并结合这些信息，运用所学知识与观点，通过比较、分析与综合等方法对某些生物学问题进行解释、推理，做出合理的判断或得出正确结论的能力。