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施一公研究团队在《科学》上报道了人源γ-分泌酶结合淀粉样前体蛋白(APP)的高分...

施一公研究团队在《科学》上报道了人源γ-分泌酶结合淀粉样前体蛋白(APP)的高分辨率冷冻电镜结构,揭示了结合底物后γ-分泌酶发生的构象变化,并对这些构象变化的功能进行了生化研究,从而为研究与癌症以及阿尔兹海默症相关的特异性药物设计提供了重要的结构信息。回答下列问题:

(1)该项研究进行时,需控制温度、酸碱度等条件,因为高温、过酸、过碱会使γ-分泌酶的________遭到破坏,失去活性。

(2)根据蛋白质的各种特性,如蛋白质的________、所带电荷的________、以及溶解度、吸附性、对其他分子亲和力等,可用来分离不同种类蛋白质,从而得到γ-分泌酶。

(3)γ-分泌酶由4个跨膜蛋白亚基组成。若对γ-分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定,需采用_________及电泳技术。前者是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法,相对分子质量较_________(填“大”或“小”)的跨膜蛋白移动速度较慢。

(4)电泳是指___________在电场的作用下发生迁移的过程。对γ-分泌酶的4个跨膜蛋白亚基进行分子量测定时,通常采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳的方法,该电泳迁移率完全取决于相对分子量的大小,原因是___________________________

 

空间结构 形状和大小 性质和多少 凝胶色谱 小 带电粒子 SDS能使蛋白质完全变性,使蛋白质的结构相同SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别 【解析】 根据提供信息分析,γ-分泌酶的化学本质是蛋白质,蛋白质的结构与氨基酸的种类、数目、排列顺序以及肽链的数量和空间结构有关;蛋白质结构的多样性决定了蛋白质功能的多样性;蛋白质的活性受温度、pH影响,温度低时蛋白质的活性较低,而高温、强酸、强碱会破坏蛋白质的空间结构,使得蛋白质丧失活性。 (1)根据以上分析已知,γ-分泌酶的本质是蛋白质,高温、过酸、过碱会破坏其空间结构而使其丧失活性。 (2)根据蛋白质各种特性的差异,如分子的形状和大小、所带电荷的性质和多少、溶解度、吸附的性质和对其他分子的亲和力等等,可以用来分离不同蛋白质。 (3)若对γ-分泌酶4个跨膜蛋白亚基进行分离、纯化及分子量测定,需采用凝胶色谱及电泳技术。凝胶色谱法是根据相对分子质量的大小分离蛋白质的有效方法,相对分子质量较小的跨膜蛋白移动速度较慢。 (4)电泳是指带电粒子在电场的作用下发生迁移的过程。采用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳时,SDS能使蛋白质完全变性,使蛋白质的结构相同SDS所带负电荷的量大大超过了蛋白质分子原有的电荷量,因而掩盖了不同蛋白质间的电荷差别,因此该电泳迁移率完全取决于相对分子量的大小。
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考点分析:
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乌骨鸡在中国烹调艺术及传统医药上非常重要,乌骨鸡乌肤的品质与产蛋率均是在杂交育种过程中需要重点考虑的问题。研究发现,乌骨鸡肤色受隐性伴性基因(d)和显性增色基因(B)的控制,其基因型与表现型的关系如下表所示。研究人员用川南常羽乌骨雄鸡(深乌肤)与白肤蛋鸡(浅肤)的杂交来研究肤色间的遗传关系及其杂交效果,F1中雄鸡均为浅乌肤,雌鸡均为深乌肤。回答下列问题:

(1)乌骨鸡肤色的遗传遵循__________定律。杂交亲本的基因型为____________

(2)用F1中雌鸡与亲本川南常羽乌骨雄鸡回交,回交后代肤色表现型为_________。让回交后代自由交配,后代雌鸡中深乌肤个体所占比例为_________。这表明适当引入浅肤血缘后,仍可保持后代乌骨鸡的乌肤性状。据此初步推断,研究人员用川南常羽乌骨雄鸡(深乌肤)与白肤蛋鸡(浅肤)杂交的目的是为了____________

(3)对选育出的439只纯合乌骨鸡进行肤色观察时发现,有4.3%的个体由初生时的深乌肤变成浅乌肤,而绝大多数鸡的肤色没有发生变化,保持初生时的乌肤性状。由此推测,乌骨鸡乌肤性状的形成是_____________________

 

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生态系统碳平衡取决于光合作用固定的碳量与呼吸作用释放的碳量的消长关系。若碳的固定量大于释放量,则该生态系统为碳汇;若呼吸作用排放的碳量大于光合作用的固定量,则该生态系统为碳源。回答下列问题:

(1)有关研究认为,CO2等温室气体增多会导致气候变暖,而气候变暖引起植物和土壤生物呼吸作用的增加,反过来会导致陆地生态系统释放更多的CO2,这种现象属于__________调节。

(2)湿地生态系统具有____________和恢复稳定性,其防早、调节气候的功能体现了生物多样性的__________价值,生态系统内变化也会导致汇与碳源功能的转变,全球气候变暖会导致某些湿地生态系统有机碳分解加快,从而导致其从__________转变为__________

(3)为探究土壤微生物对有机碳的分解作用,某同学以带有落叶的土壤为实验材料,采用对照实验的办法,设计两组实验:甲组土壤不做处理,乙组土壤在60℃条件下灭菌1小时,然后两组加入等量落叶,持续观察。你认为该同学的实验中实验组为__________(填“甲”或“乙”)组。

 

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根据内环境稳态的相关知识,回答下列问题:

(1)在寒冷环境中,人体会产生皮肤毛细血管收缩、骨骼肌战栗等生理反应以维持体温的相对稳定,该过程主要依赖___________(填“神经”或“内分泌”)系统的调节,皮肤毛细血管和骨骼肌属于其作用途径中的____________。此时甲状腺分泌的甲状踪激素增加,使各组织细胞的产热址增加,该过程属于__________调节,各组织细胞就是甲状腺激素的__________

(2)当人体大量出汗导致细胞外液渗透压改变时,渗透压感受器产生的兴奋会通过传人神经传至大脑皮层,进而使________________________________,达到内环境稳态。参与水平衡调节的信息分子有___________(答出两个即可)。

(3)人体体温调节中枢和水平衡调节中枢均位于__________

 

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科研人员将发芽的黄瓜种子置于人工培养箱中进行黑暗处理,5天后,获得不含叶绿素的黄化苗。将黄化黄瓜幼苗随机等分为6组,置于人工气候室中,分别用相同光强的白光(自然光)、紫光、蓝光、绿光、黄光和红光处理,其他培养条件相同,测定24h内各组黄化的黄瓜子叶中叶绿素含量,结果如下图所示。

回答下列问题:

(1)叶绿体中吸收光能的色素除了叶绿素外,还有_________________________、这些色素分布在__________上。

(2)科研人员用无水乙醇遮光浸泡幼苗,获得色素提取液,在红光处测定提取液的吸光值,由该吸光值可计算出提取液中叶绿素的含量。使用无水乙醇提取色素的原因是_________________;不在蓝紫光处测定吸光值的原因是___________________________

(3)据图分析,单独使用绿光______________(填“能”或“不能”)诱导黄化苗合成叶绿素;本实验中,__________光最有利于叶绿素的合成,判断依据是________________________

 

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为研究mRNA与其翻译出的蛋白质是否存在数量上的相关性,科学家以小鼠某细胞株(由单细胞增殖形成的细胞群)为材料,进行了如下实验:取10000个细胞随机平均分为两组,分别测定了细胞中mRNA和蛋白质的数量,并根据细胞中mRNA和蛋白质数量的不同对细胞分别计数。该实验结果最可能是

A.  B.

C.  D.

 

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