Question

9．一種名為“Hsp90”的特殊蛋白質(zhì)能加強DNA聚合酶“Polη”的功能．“Polη”容易使DNA在復制過程中發(fā)生錯誤，從而導致基因變異．癌細胞的基因如果因“Polη”而反復發(fā)生變異，將導致癌癥惡化．
（1）若“Hsp90”與DNA聚合酶“Polη”都是由38911個氨基酸構(gòu)成，導致二者結(jié)構(gòu)不同的直接原因是氨基酸的種類、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)存在差異．
（2）DNA聚合酶“Polη”在DNA復制時，其作用的化學鍵是磷酸二酯鍵．
（3）“Polη”使癌細胞擴散和轉(zhuǎn)移，從細胞結(jié)構(gòu)上說，原因是細胞膜上糖蛋白減少．細胞癌變后，機體本身的免疫系統(tǒng)也能識別，在效應T細胞的作用下使癌細胞裂解．
（4）某個研究小組發(fā)現(xiàn)阻斷“Hsp90”活性能使正常情況下得到促進乳腺腫瘤生長的蛋白容易遭受攻擊和破壞．在小鼠中，“Hsp90”抑制物可抑制乳腺腫瘤的生長．某科研小組做了如下實驗．請回答相關(guān)問題．
實驗步驟：
①取小鼠乳腺腫瘤細胞，制成單細胞懸液，加入等量培養(yǎng)液，適宜條件下培養(yǎng)24h．
②加入等量不同濃度“Hsp90”抑制物溶液，分別在24h、48h、72h時吸取培養(yǎng)液，觀察結(jié)果，得到不同濃度“Hsp90”抑制物溶液對細胞存活率影響曲線（如圖）．
實驗分析：
①實驗中對照組的處理方法應為不加“Hsp90”抑制物溶液（或只加入等量的生理鹽水）．
②分析圖中曲線可知，“Hsp90”抑制物對乳腺腫瘤細胞作用效果的特點是
a．“Hsp90”抑制物溶液濃度越高，對細胞生長（存活）的抑制作用越強
b．“Hsp90”抑制物溶液作用時間越長，對細胞生長（存活）的抑制作用越強．

Answer 1

分析 1、蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者，蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)多樣，在細胞中承擔的功能也多樣，構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位是氨基酸．
2、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因：構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別．
3、DNA連接酶和DNA聚合酶的區(qū)別：DNA連接酶是在兩個DNA片段之間形成磷酸二酯鍵，而DNA聚合酶只能將單個脫氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，形成磷酸二酯鍵；DNA連接酶是同時連接雙鏈的切口，而DNA聚合酶只是在單鏈上將一個個脫氧核苷酸連接起來；DNA連接酶不需要模板，而DNA聚合酶需要模板．
4、癌細胞容易擴散和轉(zhuǎn)移的原因是細胞膜上糖蛋白數(shù)量減少．
5、生物實驗中的實驗組和對照組：實驗組是對自然狀態(tài)的實驗對象施加或減除了某一自變量的組，對照組是對自然狀態(tài)的實驗對象未施加或減除了某一自變量的組．

解答 解：（1）蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)與構(gòu)成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序和肽鏈的空間結(jié)構(gòu)千差萬別有關(guān)，若“Hsp90”與DNA聚合酶“Polη”（化學本質(zhì)均是蛋白質(zhì)）都是由38911個氨基酸構(gòu)成，導致二者結(jié)構(gòu)不同的直接原因則是氨基酸的種類、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)存在差異．
（2）DNA聚合酶“Polη”在DNA復制時，只能將單個脫氧核苷酸加到已有的核苷酸片段上，該過程作用的化學鍵是磷酸二酯鍵．
（3）“Polη”使癌細胞擴散和轉(zhuǎn)移，從細胞結(jié)構(gòu)上說，原因是細胞膜上糖蛋白減少；細胞癌變后的清除是靠細胞免疫進行的，機體本身的免疫系統(tǒng)能識別自身產(chǎn)生的癌細胞，在效應T細胞的作用下使癌細胞裂解．
（4）由題干信息知，該實驗是驗證“Hsp90”抑制物可抑制乳腺腫瘤的生長的實驗，自變量是“Hsp90”抑制物溶液的有無、“Hsp90”抑制物溶液的作用時間，因變量是乳腺腫瘤細胞的存活率，根據(jù)生物實驗設計的對照原則和單一變量原則，其實驗步驟設計如下：
①取小鼠乳腺腫瘤細胞，制成單細胞懸液，加入等量培養(yǎng)液，適宜條件下培養(yǎng)24h．
②加入等量不同濃度“Hsp90”抑制物溶液，分別在24h、48h、72h時吸取培養(yǎng)液，觀察結(jié)果，得到不同濃度“Hsp90”抑制物溶液對細胞存活率影響曲線（如圖）．
實驗分析：
①本實驗是驗證“Hsp90”抑制物可抑制乳腺腫瘤的生長的實驗，加人“Hsp90”抑制物溶液的是實驗組，不加“Hsp90”抑制物溶液（或只加入等量的生理鹽水）的是對照組．
②分析圖中曲線可知，“Hsp90”抑制物對乳腺腫瘤細胞作用效果的特點是
a．隨著“Hsp90”抑制物溶液濃度的升高，乳腺腫瘤細胞的存活率降低，說明②“Hsp90”抑制物溶液濃度越高，對細胞生長（存活）的抑制作用越強．
b．“Hsp90”抑制物溶液濃度一定的情況下，“Hsp90”抑制物溶液作用的時間越長，乳腺腫瘤細胞的存活越低，說明“Hsp90”抑制物溶液作用時間越長，對細胞生長（存活）的抑制作用越強．
故答案為：
（1）氨基酸的種類、排列順序和蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)存在差異
（2）磷酸二酯鍵
（3）細胞膜上糖蛋白減少   　效應T
（4）①不加“Hsp90”抑制物溶液（或只加入等量的生理鹽水）　 
②“Hsp90”抑制物溶液濃度越高，對細胞生長（存活）的抑制作用越強“Hsp90”抑制物溶液作用時間越長，對細胞生長（存活）的抑制作用越強

點評 本題以一種名為“Hsp90”的特殊蛋白質(zhì)的功能為題材，考查蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、生物實驗設計的知識，考生識記蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)和功能、明確生物實驗設計的原則和方法是解題的關(guān)鍵．