Question

（I）研究證實(shí)ATP既是“能量通貨”，也可作為神經(jīng)細(xì)胞間信息傳遞中的一種信號(hào)分子，其作為信號(hào)分子的作用機(jī)理如圖1示．請分析回答：
（1）研究發(fā)現(xiàn)，正常成年人安靜狀態(tài)下24小時(shí)有40kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化，而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2～10mmol/L，為滿足能量需要，人體解決這一矛盾的合理途徑是

 

．
（2）由圖1可知，ATP在傳遞信號(hào)過程中，在細(xì)胞間隙中的有關(guān)酶的作用下，磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來，最后剩下的是

 

（用文字表示）．
（3）一些神經(jīng)細(xì)胞不僅能釋放典型神經(jīng)遞質(zhì)，還能釋放ATP，二者均能引起受體細(xì)胞的膜電位變化．據(jù)圖分析，如果要研究ATP是否能在神經(jīng)元之間起傳遞信號(hào)的作用，則圖中的

 

屬于無關(guān)變量，應(yīng)予以排除．

（II）為探究存在于腫瘤細(xì)胞中的逆轉(zhuǎn)錄病毒是否能破壞哺乳動(dòng)物的免疫監(jiān)測功能，科學(xué)家利用RNA干擾技術(shù)抑制小鼠黑色素瘤細(xì)胞（ERV）中的逆轉(zhuǎn)錄病毒關(guān)鍵基因的表達(dá)，進(jìn)行了如圖2示的實(shí)驗(yàn)，據(jù)此回答有關(guān)問題：
（1）圖2甲所示，

 

酶能與表達(dá)載體上的啟動(dòng)子結(jié)合，該酶來自

 

．以RNA干擾序列為模板經(jīng)

 

過程生成的干擾RNA，通過

 

原則與ERV中逆轉(zhuǎn)錄病毒關(guān)鍵基因的mRNA結(jié)合，導(dǎo)致該基因無法表達(dá)．
（2）被導(dǎo)入表達(dá)載體的ERV稱為ERV^KD．將等量的ERV和ERV^KD分別注射到多只免疫缺陷小鼠體內(nèi)，結(jié)果如圖2乙所示．從圖2可知，兩種腫瘤細(xì)胞在免疫缺陷小鼠體內(nèi)的增長速率

 

．說明抑制逆轉(zhuǎn)錄病毒基因的表達(dá)對ERV的成瘤能力

 

．
（3）將等量的ERV和ERV^KD分別注射到多只正常小鼠體內(nèi)，一定時(shí)間后，計(jì)算小鼠的

 

，結(jié)果如圖2丙所示．實(shí)驗(yàn)組注射

 

、小鼠存活率高，證明了

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的過程,ATP的化學(xué)組成和特點(diǎn),中心法則及其發(fā)展

專題：

分析：根據(jù)題干和相應(yīng)圖片，考生獲得信息，ATP除了是“能量貨幣”外，還是細(xì)胞間傳遞的信號(hào)分子，這個(gè)背景知識(shí)考生在高中階段并沒學(xué)過．但題目卻比較簡單和基礎(chǔ)，
問題（1）關(guān)于ATP和ADP的轉(zhuǎn)化是教材中的基本知識(shí)點(diǎn)；
問題（2）結(jié)合圖象和題干，可知ATP脫去磷酸后剩下腺苷；
問題（3）難度較大，關(guān)于證明ATP是信號(hào)分子的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路，并且要從ATP的信息全方面考慮．
從圖甲可看出，RNA干擾序列是一段脫氧核苷酸序列，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄過程生成干擾RNA，然后該干擾RNA通過堿基互補(bǔ)配對原則與ERV中逆轉(zhuǎn)錄病毒關(guān)鍵基因的mRNA結(jié)合，導(dǎo)致該基因無法表達(dá)．從圖乙可看出，兩種腫瘤細(xì)胞在免疫缺陷小鼠體內(nèi)的增長速率基本相同，說明抑制逆轉(zhuǎn)錄病毒基因的表達(dá)對ERV的成瘤能力基本沒有影響．圖丙結(jié)果顯示，實(shí)驗(yàn)組注射ERVKD，小鼠存活率高于對照組，證明了腫瘤細(xì)胞中的逆轉(zhuǎn)錄病毒可以破壞哺乳動(dòng)物的免疫監(jiān)測功能．

解答： 解：Ⅰ（1）ATP是直接能源物質(zhì)，在體內(nèi)含量很少，可通過ATP與ADP迅速相互轉(zhuǎn)化而形成．
（2）ATP脫去1個(gè)磷酸基團(tuán)為ADP，脫去兩個(gè)磷酸基團(tuán)為AMP，AMP是組成RNA的基本單位之一，如果磷酸基團(tuán)完全脫落，剩下的則是腺苷．
（3）據(jù)題圖分析，科學(xué)家當(dāng)初推測ATP可作為神經(jīng)細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子的實(shí)驗(yàn)思路是設(shè)法把ATP與典型神經(jīng)遞質(zhì)分開，單獨(dú)去研究其作用，即：①科學(xué)家用化學(xué)物質(zhì)阻斷典型神經(jīng)遞質(zhì)在神經(jīng)細(xì)胞間的信息傳遞后，發(fā)現(xiàn)受體細(xì)胞仍能接收到部分神經(jīng)信號(hào)；②科學(xué)家尋找到靶細(xì)胞膜上有ATP的受體．
Ⅱ（1）啟動(dòng)子是位于基因首端的一段有特殊結(jié)構(gòu)的DNA片段，這是RNA聚合酶識(shí)別和結(jié)合的部位，能驅(qū)動(dòng)基因轉(zhuǎn)錄形成RNA．根據(jù)題干信息，可知該RNA聚合酶來自小鼠黑色素瘤細(xì)胞（受體細(xì)胞）．從圖甲可看出，RNA干擾序列是一段脫氧核苷酸序列，需要經(jīng)過轉(zhuǎn)錄過程生成干擾RNA，然后該干擾RNA通過堿基互補(bǔ)配對原則與ERV中逆轉(zhuǎn)錄病毒關(guān)鍵基因的mRNA結(jié)合，導(dǎo)致該基因無法表達(dá)．
（2）從圖乙可看出，兩種腫瘤細(xì)胞在免疫缺陷小鼠體內(nèi)的增長速率基本相同，說明抑制逆轉(zhuǎn)錄病毒基因的表達(dá)對ERV的成瘤能力基本沒有影響．
（3）將等量的ERV和ERVKD分別注射到多只正常小鼠體內(nèi)，一定時(shí)間后，統(tǒng)計(jì)小鼠的存活率如圖丙所示，實(shí)驗(yàn)組注射ERVKD，小鼠存活率高于對照組，證明了腫瘤細(xì)胞中的逆轉(zhuǎn)錄病毒可以破壞哺乳動(dòng)物的免疫監(jiān)測功能．
故答案為：
Ⅰ（1）ATP與ADP迅速相互轉(zhuǎn)化
  （2）腺苷
  （3）典型神經(jīng)遞質(zhì)
Ⅱ（1）RNA聚合酶   受體細(xì)胞（小鼠黑色素瘤細(xì)胞）  轉(zhuǎn)錄   堿基互補(bǔ)配對
 （2）相同（接近、無差異、一樣）    沒有（無）影響  
 （3）存活率   ERV^KD   腫瘤細(xì)胞中的逆轉(zhuǎn)錄病毒可以破壞哺乳動(dòng)物的免疫監(jiān)測功能

點(diǎn)評：本題是典型的“信息遷移類”題目，全面考查了學(xué)生獲取信息、綜合運(yùn)用知識(shí)的能力，試題難度中等．