美國科學(xué)家James E. Rothman、Randy W. Schekman以及德國科學(xué)家Thomas C. Südhof，由于發(fā)現(xiàn)了囊泡準(zhǔn)確轉(zhuǎn)運物質(zhì)的調(diào)控機(jī)制，共同獲得了2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。細(xì)胞內(nèi)部產(chǎn)生的蛋白質(zhì)被包裹于膜泡形成囊泡，囊泡被分成披網(wǎng)格蛋白小泡、COPI被膜小泡以及COPII被膜小泡三種類型。三種囊泡介導(dǎo)不同途徑的運輸，分工井井有條，在正確的時間把正確的細(xì)胞“貨物”運送到正確的目的地。據(jù)圖回答問題（括號填字母，橫線上填文字）

(1)囊泡是一種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但由于其結(jié)構(gòu)不固定，因而不能稱之為細(xì)胞器。圖示細(xì)胞中，能產(chǎn)生囊泡的結(jié)構(gòu)是??????? ；“a”表示的大分子物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式與主動運輸?shù)膮^(qū)別是???????????? 。

(2)如果轉(zhuǎn)運系統(tǒng)受到干擾，則會對有機(jī)體產(chǎn)生有害影響，并導(dǎo)致如糖尿病等疾病，糖尿病的產(chǎn)生原因除了可能是胰島素合成過程（環(huán)節(jié)）有問題或者胰島素作用的靶細(xì)胞對胰島素不敏感外，還有可能的原因是???????????????????????????? 。在胰島細(xì)胞中能發(fā)生堿基“A-T”配對的結(jié)構(gòu)或部位是????????????? 。

(3)COPI被膜小泡則主要介導(dǎo)蛋白質(zhì)從（??? ）????????????? 運回（???? ）??????????? 。COPII與結(jié)構(gòu)C的融合體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上具有___?? ?????????????? ??????? 。

(4)為了確定參與膜泡運輸?shù)幕颍?/span>sec基因），科學(xué)家篩選了兩種酵母突變體，這兩種突變體與野生型酵母電鏡照片差異如下：

酵母突變體

與野生型酵母電鏡照片的差異

sec12基因突變體

突變體細(xì)胞內(nèi)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別大

sec17基因突變體

突變體細(xì)胞內(nèi)，尤其是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體間積累大量的未融合小泡

據(jù)此推測，sec12基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是與_____________________的形成有關(guān)。sec17基因編碼的蛋白質(zhì)的功能是________________________________。

 

【答案】

（10分，除標(biāo)注外，每空1分）

（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、細(xì)胞膜???? 不需載體，主要運輸對象是大分子

（2）胰島素合成后囊泡運輸出現(xiàn)障礙或者不能準(zhǔn)確釋放到目的位置（2分）

線粒體、細(xì)胞核

（3）(C)高爾基體?? （B） 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)?????? 一定的流動性

（4）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡???? 參與膜泡（或“小泡”）與高爾基體的融合

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)圖解可知，在圖示細(xì)胞內(nèi)，與囊泡產(chǎn)生有關(guān)的細(xì)胞結(jié)構(gòu)是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體和細(xì)胞膜；“a”表示的大分子物質(zhì)通過細(xì)胞膜內(nèi)陷形成囊泡的方式進(jìn)入，屬于胞吞，該過程不需要載體協(xié)助，但消耗能量，涉及膜的流動性，而主動運輸是指小分子物質(zhì)逆濃度梯度進(jìn)出細(xì)胞的方式，需要載體蛋白和消耗能量。

（2）根據(jù)圖示，胰島素屬于分泌蛋白，其合成后需經(jīng)囊泡運輸?shù)郊?xì)胞外才能發(fā)揮作用，故細(xì)胞囊泡運輸障礙將導(dǎo)致胰島素不能分泌出去從而導(dǎo)致糖尿��；另外如果胰島素不能準(zhǔn)確釋放到目的位置也會導(dǎo)致不能發(fā)揮作用。由于T是DNA的特有堿基，故“A-T”配對發(fā)生在有DNA的結(jié)構(gòu)或部位，如細(xì)胞核和線粒體。

（3）由圖示箭頭方向可知，COPI被膜小泡則主要介導(dǎo)蛋白質(zhì)從C高爾基體運回B內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的過程，而COPII正好相反；COPII屬于被膜小泡，與結(jié)構(gòu)C高爾基體發(fā)生融合體現(xiàn)了生物膜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上具有一定的流動性。

（4）由于該實驗是為確定參與膜泡運輸?shù)幕�，�?/span>sec12基因突變體內(nèi)質(zhì)網(wǎng)特別大，由此可推斷與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)小泡形成有關(guān)；而sec17基因突變體在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體間積累大量的未融合小泡，說明內(nèi)質(zhì)網(wǎng)形成的囊泡運輸至高爾基體與其融合。

考點：本題考查與分泌蛋白合成與分泌相關(guān)的知識，意在考查考生能運用所學(xué)知識與觀點，通過比較、分析與綜合等方法對某些生物學(xué)問題進(jìn)行解釋、推理，做出合理的判斷的能力。

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中生物 來源：2013-2014學(xué)年湖南長沙縣實驗中學(xué)高三下期第一次模擬生物卷（解析版） 題型：綜合題

（8分）美國科學(xué)家詹姆斯·羅斯曼（James E. Rothman）、蘭迪·謝克曼（Randy W. Schekman）以及德國科學(xué)家托馬斯·聚德霍夫（Thomas C. Südhof），由于發(fā)現(xiàn)了囊泡準(zhǔn)確轉(zhuǎn)運物質(zhì)的調(diào)控機(jī)制，而共同獲得了2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。囊泡在細(xì)胞內(nèi)主要是指由磷脂分子（兩親分子）有序組成的密閉雙分子層的球形或橢球形結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)不同部位間的物質(zhì)運輸轉(zhuǎn)移主要通過囊泡進(jìn)行，如圖（一）中的各種小球形結(jié)構(gòu)。圖（一）和圖（二）分別表示兩種細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能模式圖，A、B、C、D表示細(xì)胞內(nèi)的四種細(xì)胞器，a、b表示大分子物質(zhì)通過細(xì)胞膜的兩種特殊方式，請分析回答下列問題：

（1）寫出下列字母所標(biāo)注的細(xì)胞器名稱：

[B]???????????????? ；[C]??????? ???????? ；[D]

（2）“a”表示大分子物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式稱為???????????????? ，這種方式與主動運輸?shù)膮^(qū)別是?????????????????????????????? 。

（3）囊泡是一種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但由于其結(jié)構(gòu)不固定，因而不能稱之為細(xì)胞器。圖（一）所示細(xì)胞中，能產(chǎn)生囊泡的結(jié)構(gòu)是?????????????????????????? ；

（4）在胰島細(xì)胞中能發(fā)生堿基“A-T”配對的結(jié)構(gòu)或部位是????????????? 。糖尿病的產(chǎn)生原因除了可能是胰島素合成過程（環(huán)節(jié)）有問題或者胰島素作用的靶細(xì)胞對胰島素不敏感外，還有可能的原因是??????????????????????? 。

 

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科目：高中生物 來源：2013-2014學(xué)年陜西長安五校高三第一次模擬考試生物卷（解析版） 題型：綜合題

（10分）美國科學(xué)家詹姆斯·羅斯曼（James E. Rothman）、蘭迪·謝克曼（Randy W. Schekman）以及德國科學(xué)家托馬斯·聚德霍夫（Thomas C. Südhof），由于發(fā)現(xiàn)了囊泡準(zhǔn)確轉(zhuǎn)運物質(zhì)的調(diào)控機(jī)制，而共同獲得了2013年諾貝爾生理學(xué)或醫(yī)學(xué)獎。囊泡在細(xì)胞內(nèi)主要是指由磷脂分子（兩親分子）有序組成的密閉雙分子層的球形或橢球形結(jié)構(gòu)。細(xì)胞質(zhì)不同部位間的物質(zhì)運輸轉(zhuǎn)移主要通過囊泡進(jìn)行，如圖（一）中的各種小球形結(jié)構(gòu)。圖（一）和圖（二）分別表示兩種細(xì)胞的結(jié)構(gòu)和功能模式圖，A、B、C、D表示細(xì)胞內(nèi)的四種

（1）寫出下列字母所標(biāo)注的細(xì)胞器名稱：

[B]                 ；[C]                 ；[D]                

（2）“a”表示大分子物質(zhì)通過細(xì)胞膜的方式稱為                 ，這種方式與主動運輸?shù)膮^(qū)別是                               。

（3）囊泡是一種細(xì)胞結(jié)構(gòu)，但由于其結(jié)構(gòu)不固定，因而不能稱之為細(xì)胞器。圖（一）所示細(xì)胞中，能產(chǎn)生囊泡的結(jié)構(gòu)是                           ；圖（二）所示細(xì)胞中屬于囊泡的是                                。

（4）詹姆斯·羅斯曼發(fā)現(xiàn)囊泡能將物質(zhì)準(zhǔn)確運輸?shù)侥康奈恢貌ⅰ靶敦洝保怯捎谀遗菽け砻嬗刑厥獾摹白R別代碼”，能識別相應(yīng)受體。 這種“識別代碼” 的化學(xué)本質(zhì)是           。

（5）在胰島細(xì)胞中能發(fā)生堿基“A-T”配對的結(jié)構(gòu)或部位是              。糖尿病的產(chǎn)生原因除了可能是胰島素合成過程（環(huán)節(jié)）有問題或者胰島素作用的靶細(xì)胞對胰島素不敏感外，還有可能的原因是                         。

 

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科目：高中生物 來源： 題型：

2007年11月14日，美國科學(xué)家Shoukhrat Mitalipov，在《自然》雜志上發(fā)表論文，宣布他運用傳統(tǒng)的體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)成功得到恒河猴的克隆胚胎，這意味著克隆人胚胎即將出現(xiàn)。

2007年11月20日，日本學(xué)者Shinya Yamanaka和美國學(xué)者James Thomson分別在《細(xì)胞》和《科學(xué)》雜志上發(fā)表重量級論文，他們用逆轉(zhuǎn)錄病毒為載體，將四個不同作用的關(guān)鍵基因間接轉(zhuǎn)入體細(xì)胞內(nèi)，令其與原有基因發(fā)生重組，然后讓體細(xì)胞重新返回到“生命原點”，變成一個多功能的干細(xì)胞，具有胚胎干細(xì)胞的特性。得知此消息后，“多利羊之父”Ian Wilmut隨即宣布放棄用體細(xì)胞核轉(zhuǎn)移技術(shù)研究胚胎干細(xì)胞，他認(rèn)為此種新方法才是今后治療疑難病癥的關(guān)鍵。

(1)傳統(tǒng)的細(xì)胞核移植技術(shù)中，受體卵母細(xì)胞處于____________________時期。

(2）基因工程的核心是________________________________。上述材料中的“載體”化學(xué)本質(zhì)是______________�！瓣P(guān)鍵基因”屬于（結(jié)構(gòu)基因還是調(diào)控基因）______________。

(3)讓體細(xì)胞回到“生命原點”，幫助其恢復(fù)，類似于植物組織培養(yǎng)中的___________過程。

(4)中國政府對于“克隆人”的態(tài)度是___________________________________。

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