Question

水熊虫在极端干旱的条件下，身体开始皱缩，细胞大量脱水，进入干化状态。干化的水熊虫能对抗高压、高温等的影响，一旦接触到水，就像重新浸湿的海绵一样，其生命活动又完全恢复。请回答问题：

（1）水熊虫进入干化状态时，主要脱去的是______水，此状态下其新陈代谢水平______。

（2）科研人员检测发现，干化的水熊虫细胞内几种天然无序蛋白（IDP）的含量大幅升高。

①在水熊虫细胞内，氨基酸经______反应形成IDP。请写出氨基酸的结构通式______。

②在细胞内，多肽链折叠形成蛋白质的过程中，疏水的氨基酸残基通常位于蛋白质的内部。与一般的蛋白质不同，IDP呈现不折叠的“天然无序”状态，是因为含有较______比例的亲水氨基酸残基，这说明______是蛋白质的空间结构形成的基础。

（3）为研究IDP与水熊虫抗干旱的关系，科研人员敲除水熊虫的IDP基因（不能合成IDP），检测其在正常和干旱情况下的存活率，结果如图所示。

①实验中，IDP基因正常水熊虫组作为______处理。

②该实验结果表明______。

Answer

自由 极低 脱水缩合 高 氨基酸种类（氨基酸种类、数量、排列顺序或多肽链的一级结构） 对照 水熊虫体内IDP具有抗干旱的作用

【解析】

根据题干信息分析，水熊虫干化是由于细胞大量脱水，身体皱缩导致的；水熊虫干化后能对抗高压、高温等的影响，以度过不良环境；相反，干化的水熊虫遇水吸水，又可以恢复生活状态。

据图分析，实验的自变量是是否干旱、是否敲除IDP基因，因变量是存活率；与正常条件相比，干旱条件下敲除IDP基因组的存活率下降较多。

（1）水熊虫进入干化状态时，脱去的主要是自由水，导致新陈代谢降低。

（2）①氨基酸是蛋白质的基本单位，其结构通式为；氨基酸通过脱水缩合形成IDP。

②根据题意分析，多肽链折叠形成蛋白质的过程中，疏水的氨基酸残基通常位于蛋白质的内部，而与一般的蛋白质不同，IDP呈现不折叠的“天然无序”状态，则说明IDP含有较高比例的亲水氨基酸残基，这也说明氨基酸种类是蛋白质的空间结构形成的基础。

（3）①实验中，IDP基因正常水熊虫组为对照组。

②根据以上分析已知，与正常条件相比，干旱条件下敲除IDP基因组的存活率下降较多，说明水熊虫体内IDP具有抗干旱的作用。